LINEAS DE INVESTIGACION
DE CUERPOS ACADEMICOS
Compiladores:Reyna Isabel Pizá GutiérrezJoel Angulo ArmentaMaría de Jesús Cabrera GraciaBeatriz Eugenia Orduño Acosta
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COMPILADORES
Reyna Isabel Pizá Gutiérrez
Joel Angulo Armenta
María de Jesús Cabrera Gracia
Beatriz Eugenia Orduño Acosta
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN DE CUERPOS ACADÉMICOS
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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2017, Instituto Tecnológico de Sonora. 5 de Febrero, 818 sur, Colonia Centro, Ciudad Obregón, Sonora, México; 85000 Web: www.itson.mx Email: [email protected] Teléfono: (644) 410-90-00 Primera edición 2017 Hecho en México ISBN: 978-607-609-190-6 Se prohíbe la reproducción total o parcial de la presente obra, así como su comunicación pública, divulgación o transmisión mediante cualquier sistema o método, electrónico o mecánico (incluyendo el fotocopiado, la grabación o cualquier sistema de recuperación y almacenamiento de información), sin consentimiento por escrito del Instituto Tecnológico de Sonora.
Cómo citar un capítulo de este libro (se muestra ejemplo de capítulo I): Tapia, I., Gaxiola, J., Padilla, E., Sánchez, J. y Macías, A. (2017). Rediseño del proceso de
registro de programas de curso. En R. Pizá, J. Angulo, M. Cabrera y B. Orduño, Líneas de investigación de cuerpos académicos (pp. 10-21). México: ITSON.
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DIRECTORIO ITSON
Dr. Javier José Vales García Rector del Instituto Tecnológico de Sonora
Mtro. Misael Marchena Morales
Secretaría de la Rectoría
Dra. Sonia Beatriz Echeverría Castro Vicerrectoría Académica
Dr. Javier Rolando Reyna Granados
Vicerrectoría Administrativa
Mtra. Mirna Yudit Chávez Rivera Dirección Académica de Ciencias Económico-Administrativas
Mtro. Javier Portugal Vásquez
Dirección Académica de Ingeniería y Tecnología
Dr. Jaime López Cervantes Dirección Académica de Recursos Naturales
Dr. Christian Oswaldo Acosta Quiroz
Dirección Académica de Ciencias Sociales y Humanidades
Dr. Carlos Jesús Hinojosa Rodríguez Dirección Unidad Navojoa
Dr. Domingo Villavicencio Aguilar
Dirección Unidad Guaymas
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COLABORADORES Edición literaria
Dr. Joel Angulo Armenta
Lic. Liliana Vizcarra Esquer
Mtra. Beatriz Eugenia Orduño Acosta
Tecnología y diseño
Mtra. Beatriz Eugenia Orduño Acosta
Mtra. Dulce Zyanya Islas Lee
Gestión editorial
Oficina de publicación de obras literarias y científicas
Mtra. Dulce Zyanya Islas Lee
Comité técnico científico
Dra. Reyna Isabel Pizá Gutiérrez
Mtra. María de Jesús Cabrera Gracia
Mtra. Laura Elisa Gassós Ortega
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COLABORADORES Comité científico de arbitraje
Mtra. Laura Elisa Gassós Ortega
Dra. Edna Rosalba Meza Escalante
Dr. Juan Francisco Hernández Chávez
Dra. Elsa Lorena Padilla Monge
Dra. María Del Carmen Vásquez Torres
Mtra. Nora Edith González Navarro
Dra. Elizabeth Del Hierro Parra
Dr. Joel Angulo Armenta
Dra. Sonia Verónica Mortis Lozoya
Dra. Claudia Álvarez Bernal
Dra. Isolina González Castro
Mtro. José Dolores Beltrán Ramírez
Dr. Adolfo Soto Cota
Dr. José Antonio Beristáin Jiménez
Mtro. Javier Portugal Vásquez
Mtro. Mauricio López Acosta
Dra. Sonia Beatriz Echeverría Castro
Dra. Grace Marlene Rojas Borboa
Dr. José Fernando Lozoya Villegas
Dra. Raquel Ivonne Velasco Cepeda
Dra. María Elvira López Parra
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PRÓLOGO
En el Instituto Tecnológico de Sonora se promueve constantemente el desarrollo de ideas y nuevos proyectos en líneas de estudio enfocadas al fomento, promoción y desarrollo de la investigación científica, tecnológica y humanística, propiciando el equilibrio entre la docencia, la generación y aplicación de nuevos conocimientos, y las actividades de gestión. Con esto en mente y siguiendo las líneas de investigación identificadas por los cuerpos académicos de la Institución, se atienden las necesidades de la sociedad por medio del trabajo multidiscilplinario del profesorado, quienes a su vez, realizan acciones innovadoras y competentes para la formación y adquisición de competencias de los estudiantes en la universidad. En este libro puede encontrarse una recopilación de los estudios más recientes realizados por los cuerpos académicos en los que se potencia el trabajo científico y tecnológico, por supuesto, buscando elevar la calidad de la educación de México.
Dra. Reyna Isabel Pizá Gutiérrez Coordinadora de Desarrollo Académico
Instituto Tecnológico de Sonora Junio, 2017
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ÍNDICE
- Área temática: Ingeniería y Tecnología -
Capítulo I. Rediseño del proceso de registro de programas de curso. Iván Tapia Moreno, Jesús Antonio Gaxiola Meléndrez, Elsa Lorena Padilla Monge, Javier Alejandro Sánchez López y Adrián Macías Estrada. 10
Capítulo II. eGym: prototipo de un sistema de gimnasio inteligente basado en tecnologías de I o T. Manuel Domitsu Kono, Adrián Macías Estrada, Moisés Rodríguez Echevarría y Marco Antonio López Báez. 22
Capítulo III. Filtro activo de potencia en paralelo para redes monofásicas basado en el convertidor en puente H. Javier Pérez Ramírez, José Antonio Beristáin Jiménez, Jesús Héctor Hernandez López y Diana Merari Herrera Escobedo. 34
Capítulo IV. Desarrollo de un demapeador reconfigurable QAM-4/16/64/256 de tipo hard-decision. Eduardo Romero Aguirre, Darcy Daniela Flores Nieblas, Alba Lucía Ibarra Leyva y Sadrach Acosta Rosales. 46
- Área temática: Ciencias Naturales -
Capítulo V. Determinación de plomo en agua marina y camarón (Litopenaeus vannamei) en la Bahía de Lobos, Sonora, México. José de Jesús Balderas Cortés, María Mercedes Meza Montenegro, José Luis Antonio Solórzano Meza, Iram Mondaca Fernández y Cinthya Guadalupe Soto Islas. 57
Capítulo VI. Bioestimulante múltiple en el desarrollo y producción pepino (Cucumis sativus L.) bajo condiciones de casa sombra en el Valle del Yaqui. Maritza Arellano Gil, Ofelda Peñuelas Rubio, Catalina Mungarro Ibarra, Abel Alberto Verdugo Fuentes y Gilberto Gómez García. 66
Capítulo VII. Respuesta de pepino a diferentes tratamientos de fertilización orgánica y química en un suelo arcillo compactado bajo invernadero en el Valle del Yaqui. Luis Carlos Valdez Torres, Karen Alicia Granillo Moreno, Germán Eduardo Dévora Isiordia, Rodrigo Gonzalez Enríquez y Maritza Arellano Gil. 77
Capítulo VIII. Eliminación de compuestos fenólicos con microalgas marinas. Edna Rosalba Meza Escalante, Ruth Gabriela Ulloa Mercado, Denisse Serrano Palacios, Lourdes Mariana Díaz Tenorio, Pablo Gortáres Moroyoqui, Fernanda Mercado Gamboa y María Fernanda López Gándara. 89
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Capítulo IX. Desarrollo de un sistema hidropónico de pepino Cucumis sativus utilizando agua residual proveniente de un cultivo de camarón Litopenaeus vannamei en baja salinidad. Juan Carlos Gil Núñez, Rafael Apolinar Bórquez López, Ramón Casillas Hernández, José Cuauhtémoc Ibarra Gámez y Karla Janeth Arévalo Sainz. 102
Capítulo X. Diseño y desarrollo de un sistema de monitoreo de bajo costo para evaluar el consumo de oxígeno del camarón blanco (Litopenaeus vannamei). Rafael Apolinar Bórquez López, Ramón Casillas Hernández, Juan Carlos Gil Núñez, José Cuauhtémoc Ibarra Gámez y Ovidio Alejandro Villaseñor López 112
Capítulo XI. Detección de la enfermedad de Necrosis Hepatopancreática Aguda (AHPND) en camarón blanco (l. vannamei) de granjas del sur de Sonora, México. Roberto Rodríguez Ramírez, Gabriel Amilcar Barco Mendoza, Luz Angélica Ávila Villa, Ernesto Uriel Cantú Soto y María Fernanda Villa Cárdenas. 122
- Área temática: Ciencias Sociales y Humanidades -
Capítulo XII. Estudio diagnóstico de clima laboral en departamento académico en institución de educación superior en municipio de Cajeme. Marisol Sánchez Guerrero, Maribel Guadalupe Gil Palomares y María de Lourdes Serrano Cornejo. 132
Capítulo XIII. Análisis estadístico de las principales causas que generan enfermedades de trabajo de tipo ergonómico en empresas afiliadas al IMSS en Sonora. Julio César López Figueroa, Luz Elena Beltrán Esparza, Elizabeth González Valenzuela, Lizbeth López Baldenegro y Brenda Selene García Cruz. 145
Capítulo XIV. Análisis dual sobre la percepción del servicio en el gimnasio Potros de Instituto Tecnológico de Sonora en 2015 y 2016. Blanca Giselle Vea Martínez, Eddy Jacobb Tolano Fierros, Jorge Sánchez Rodríguez y José Luis Rivera Martínez. 159
Capítulo XV. Gestión del talento humano en microfinancieras del Sur de Sonora. Luis Fernando Erro Salcido, Yazbet Mendivil Valdez y Marco Antonio Hernández Aguirre. 172
Capítulo XVI. Capacitación para la mejora del clima organizacional en un Corporativo de distribución de energéticos. Claudia García Hernández, Eneida Ochoa Ávila, Santa Magdalena Mercado Ibarra, Rafael Octavio Félix Verduzco y María Teresa Fernández Nistal. 184
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Capítulo XVII. Cumplimiento de la capacitación de la pequeña y mediana empresa, desde una perspectiva de género. María del Carmen Vásquez Torres, Ricardo Alonso Carrillo Armenta, Víctor Manuel Valenzuela Hernández y Zulema Isabel Corral Coronado. 196
Capítulo XVIII. Confiabilidad y validez de un instrumento para medir la ansiedad al hablar en público. Nadia Lourdes Chan Barocio, Ricardo Sandoval Dominguez y Karina Imay Jacobo. 208
Resumen. Análisis de la potencia específica de nado de un nadador sonorense que posee el récord absoluto mexicano en 100 metros libres. Carlos Artemio Favela Ramírez, Pedro Magdaleno Castillo, Hebert David Quintero Portillo y Humberto Garcia Reyes. 220
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Área temática: Ingeniería y Tecnología
Capítulo I. Rediseño del proceso de registro de programas de curso
Iván Tapia Moreno1, Jesús Antonio Gaxiola Meléndrez1, Elsa Lorena Padilla Monge1, Javier Alejandro Sánchez2 López y Adrián Macías Estrada1
1Departamento de Computación y Diseño, 2Coordinación de Desarrollo Académico Instituto Tecnológico de Sonora
Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen La Coordinación de Desarrollo Académico (CDA) cuenta con el área de Innovación Curricular, responsable de administrar el Proceso de registro de programas de curso y planes de clase, que valida el registro para oficializar la implementación de los lineamientos curriculares orientados al enfoque por competencias. Sin embargo, el proceso no ha estado funcionando eficientemente debido a que el tiempo promedio de un registro supera en doble lo establecido por el mismo; además, de no contar una administración eficaz de solicitudes, desconociendo el número de estas y el estatus de cada uno de los trámites de registro. El objetivo del presente trabajo es rediseñar el proceso de registro de programas de curso y planes de clase para disminuir el tiempo empleado en concluir las solicitudes con el uso eficiente y eficaz de tecnologías de información. La metodología utilizada para el rediseño del proceso fue Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar (por sus siglas en inglés DMAIC) de Seis Sigma. Como resultado se logró optimizar el proceso de registro, al disminuir en un 31% el tiempo promedio en concluir una solicitud de registro; adicional a esto, se obtuvo una administración de solicitudes, la cual da certeza en cuantos al estatus, número de solicitudes en trámite, productividad del proceso, entre otros. Introducción
El Instituto Tecnológico de Sonora (ITSON) es una universidad comprometida en ofrecer
programas educativos pertinentes, diferenciados y de buena calidad, brindando a la sociedad y
mercado laboral egresados competentes para enfrentar los desafíos y necesidades que se
requieren en la actualidad. La base de su éxito como institución es su personal administrativo, el
cual depende de una Vicerrectoría Administrativa, así como del personal académico, el cual
depende de la Vicerrectoría Académica, además de contar con procesos certificados por normas
nacionales.
Uno de los pilares de la Vicerrectoría Académica es la Coordinación de Desarrollo
Académico (CDA), área académica – administrativa, cuyo funcionamiento provee a la
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comunidad institucional de aquellos requerimientos, procesos y asesoría metodológica que
facilitan la labor educativa y docente.
Dentro de la estructura de la CDA se encuentra el Área Innovación Curricular que tiene la
función del área es orientar hacia el buen desarrollo de la acción curricular de la Institución, a
través de la administración de procesos y recursos relacionados con los planes de estudio. Tiene
como objetivo generar estrategias de intervención, seguimiento, evaluación y certificación en el
desarrollo curricular de los programas educativos, bajo un marco de planeación estratégica
institucional.
También, el Área de Innovación Curricular es responsable de administrar el Proceso de
Registro de Programas de Curso y Planes de Clase, el cual tiene como objetivo validar el registro
de programas de curso y planes de clase para contribuir en la implementación curricular del
enfoque por competencias. Adicional a esto, impacta directamente en parte de la Misión del
ITSON “…formación de profesionistas íntegros, competentes y emprendedores…”.
Planteamiento del problema
El Área de Innovación Curricular recibe al año, en promedio, 123 solicitudes de registro
y/o modificaciones a programas de curso; de las cuales, el 30% no son concluidas en el tiempo
establecido por los lineamientos del proceso, los cuales definen una duración máxima de 20 días
para finalizar una solicitud de registro; en la Tabla 1 se muestra el indicador de desempeño del
proceso con el valor actual, así como los valores aceptable e ideal, mismos que se utilizarán para
la medición de este proyecto.
Tabla 1. Indicador de desempeño del proceso.
Indicador global Valor actual Valor aceptable Valor ideal
Tiempo en concluir una solicitud de registro 42 20 12
Fuente: elaboración propia
Utilizando un diagrama de Causa-Efecto (Pande, Neuman & Cavanagh, 2002) se realizó
un análisis para obtener las probables causas raíz del problema: el tiempo del proceso de registro
es mayor al esperado. Entre otros, no se cuentan con lineamientos establecidos para periodos de
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recepción, lo que ocasiona sobrecarga de trabajo para las tres personas responsables del proceso;
la asignación de solicitudes se realiza de manera ineficiente entre las responsables, ocasionando
pérdida de tiempo en asignarlas conforme se van recibiendo, también se considera la posibilidad
de no atenderla y/o brindar un servicio no no apegado a la normatividad; además, se requiere
presentar toda la documentación en físico para realizar su registro y autorización por parte de la
CDA, lo cual demora las actividades faltantes del proceso; en cuanto administración de
solicitudes, solo se cuenta con un sistema de control de estatus de los programas de curso pero no
existen registros de solicitudes, control de documento y formatos. Por lo anterior, el grupo
disciplinar de Innovación de Procesos Basada en Tecnología de Información se planteó el
siguiente problema: ¿cómo reducir el tiempo de registro de los programas de curso?
Objetivo
Rediseñar el proceso de registro de programas de curso y planes de clase para disminuir el
tiempo empleado en concluir las solicitudes con el uso de tecnologías de información.
Justificación
La realización del proyecto es de suma importancia debido a que permitió efectuar
mejoras al proceso actual para brindar una mayor capacidad de solicitudes atendidas, la
disminución en el tiempo de atención y como consecuencia una mayor eficiencia en el servicio
prestado a profesores por el Área de Innovación Curricular, ya que se incrementó el tiempo para
entender otras actividades relacionados a sus funciones laborales.
Además, contar con un repositorio único el cual incluye la versión actual de cada uno de
los documentos e información que intervienen durante el flujo del proceso, ayuda a tener un
mejor control y administración de los registros; así mismo, la generación de reportes es más
eficientes en cuanto a tiempo y contenido reciente en el Área de Innovación Curricular de la
CDA. En el caso del servicio de atención a alumnos que solicitan programas de curso para
revalidación al cambiarse de programa educativo o universidad, el repositorio agiliza el proceso.
De no atender la problemática que presenta el proceso actualmente, podría incrementar,
aún más, el tiempo promedio de cierre de una solicitud que actualmente, está en un 30% fuera del
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límite de los 20 días. Adicional a esto, como se ha mencionado anteriormente, se continuaría sin
un historial de solicitudes su proyecto curricular en el total de sus Programas Educativos (Del
Hierro & Torres, 2010).
El proceso para el registro del programa de curso y planes de clase se encuentra
documentado y validado por el Centro Institucional de Calidad (CICA). La importancia que
cumple el proceso es la validez oficial (institucional) de estos documentos, los cuales permiten
respaldar el diseño del programa para ofrecer al alumno un proceso de enseñanza-aprendizaje de
calidad, eficiente y eficaz, que permita lograr las metas educativas de una manera significativa. El
contar con estos documentos oficializados y validados por la Coordinación de Desarrollo
Académico permite a otras instancias de la institución llevar a cabo trámites como movilidad
estudiantil, equivalencias de cursos, revalidación en otras universidades, entre otros.
La metodología de Rediseño de Procesos utilizada actualmente continúa siendo la
delineada por Harrington (citado por Instituto para la Calidad, 2012), la cual se aplica a los
procesos actuales con el fin de remover toda la demasía que genera un exceso de gasto y
consumo de tiempo en cada proceso, de manera que se perfilan cada una de las actividades de los
procesos para maximizar su eficiencia y eficacia.
Seis-Sigma representa una métrica, una filosofía de trabajo, y una meta. Como métrica,
representa una manera de medir el desempeño de un proceso en cuanto a su nivel de productos o
servicios fuera de especificación. Como filosofía de trabajo, Seis-Sigma significa mejoramiento
continuo de proceso y productos apoyados en la aplicación de la estadística, además de otras de
apoyo (Escalante, 2013).
El objetivo Seis-Sigma es aplicar una estrategia basada en mediciones, que se enfoca en la
mejora de proceso, esto se logra con el uso de las metodologías secundarias de Seis-Sigma:
Definir Medir, Analizar, Diseñar y Validar (por sus siglas en inglés DMADV) para el desarrollo
de nuevos procesos o productos, y Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar (por su siglas en
inlgés DMAIC), para la mejora de procesos existentes, la cual se utiliza para efectos del presente
proyecto.
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El análisis causa-efecto permite al grupo empezar con un efecto, es decir, un problema o,
en algunos casos, un efecto o resultado buscados, y crear una lista estructurada de posibles causas
(Pande, Neuman & Cavanagh, 2002).
Metodología
Sujeto: personal del proceso de rediseño de programas de curso.
Procedimiento:
1. Definir el problema que se debe resolver en el proceso. Las primeras actividades que se
llevaron a cabo, fueron entrevistas con el personal del Área de Innovación Curricular para
conocer su estructura y qué actividades realizan cada una de las tres personas que la integran. En
la primera visita se estableció realizar un diagnóstico del proceso de Registro de programas de
curso y planes de clase, el cual presenta problemas en cuanto al tiempo en que un registro o
solicitud es concluida, esto debido a que se ha detectado que parte de solicitudes sobrepasa en
tiempo lo establecido en sus lineamientos.
En posteriores reuniones, se presentó un plan de trabajo, el cual busca atacar áreas de
oportunidad que puedan ser mejoradas u optimizadas para resolver la problemática expuesta, en
el plan de trabajo se detalla el objetivo, se encuentra el cronograma de actividades, los
productos/entregables, así como el equipo de trabajo, entre otros. Una vez expuesto y revisado
cada uno de los puntos que contiene el plan de trabajo, este fue aprobado por la Coordinadora de
Desarrollo Académico y validado por el personal responsable del proceso, lo cual permitió el
inicio oficial de la realización del presente proyecto.
2. Medir el desempeño actual del proceso. En el siguiente paso de la metodología, que es
medir el desempeño actual del proceso con base en indicadores, fue necesario iniciar un plan de
medición para establecer los indicadores que apoyaran a establecer el comportamiento del
proceso, cómo está actualmente y una vez que sea implementada la mejora que surja de las
siguientes etapas, realizar nuevamente la medición para comparar el nuevo desempeño del
proceso con el actual. Para establecer los indicadores, se analizaron cada una de las actividades
del proceso, de lo que surgió un primer indicador global, el cual permite medir el tiempo de inicio
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de la solicitud hasta que finaliza; debido a que en el desarrollo del proceso, interactúan
alternamente el personal responsable de atender las solicitudes y el profesor, se determinó
desglosar el indicador global en tres nuevos indicadores abarcando las fases claves, a
continuación describe cada indicador.
1) Global (tiempo total desde el inicio de la solicitud hasta que finaliza)
2) Revisado (Es el tiempo en que tarda un responsable del proceso en atender/revisar una
solicitud).
3) Liberado (Tiempo en el que el profesor atiende las observaciones y las responsables del
proceso dan por cumplidos todos los requerimientos para la liberación del documento).
4) Registrado (Tiempo en que el profesor recaba las firmas en el formato de registro y la La
CDA autoriza el registro, con esto finaliza la solicitud).
Una vez definidos los indicadores que medirán el proceso, se elaboró y ejecutó el plan de
medición, realizando cálculos de los periodos de enero-julio y agosto-diciembre de 2014, con el
propósito de saber el tiempo promedio de cada una de las fases del proceso, para las cuales se
estableció un indicador. En la Figura 1, se puede observar el resultado obtenido en cuanto al
tiempo promedio que dura cada una de las fases en ser terminada; los datos obtenidos son los
siguientes: 1) Revisado, cinco días, 2) Liberado, 11 días, 3) Registrado, 26 días y por último, el
indicador global con 42 días en promedio en realizar una solicitud de registro.
Figura 1. Tiempo promedio por fase del proceso.
Fuente: elaboración propia.
5!
11!
26!
42!
0!5!10!15!20!25!30!35!40!45!
Revisado! Liberado! Registrado! Global!
Núm
ero'de
'días'
'en'prom
edio'
Fases'del'proceso'
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Partiendo de los datos obtenidos de las solicitudes realizadas y de los resultados de los
indicadores, se puede determinar que de un promedio de 123 solicitudes de registro que se
reciben al año en Área de Innovación Curricular, un 30% no son concluidas conforme a lo
establecido en el proceso, el cual define claramente una duración máxima de 20 días.
3. Analizar la información para determinar las potenciales causas raíz de problema. Para
dar inicio a la tercera etapa de análisis y determinar causas raíz de la problemática, se tomó la
información derivada de las entrevistas y la documentación proporcionada del proceso; partiendo
de esto, se realizó un análisis de valor para considerar cuáles son las actividades que añaden valor
para el cliente y si agregan valor operacional.
En un segundo análisis en el cual se utilizó la herramienta de pescado-Ishikawa para
obtener las probables causas raíz del problema detectado, “tiempo del proceso mayor al
esperado”. A continuación se muestra el resultado de los puntos más importantes obtenidos del
análisis.
! No se tienen periodos de recepción de solicitudes establecidos.
! La asignación de solicitudes se realiza erróneamente.
! En la fase de registro se requiere llenar y presentar documentación en físico para realizar
su registro.
! No hay una administración de solicitudes.
! El correo electrónico es el único medio por donde se les da continuidad a los registros (se
notifica, recibe y envía documentos o formatos).
4. Mejorar el proceso mediante el rediseño. En la etapa de mejora, se integró la
información recabada de los distintos medios como fueron: las entrevistas con las encargadas del
Área de Innovación Curricular, la revisión del proceso de registro, los resultados de las
mediciones con los indicadores establecidos, los análisis de Valor al Proceso y de Espina de
Pescado-Ishikawa, la cual estaba enfocada en disminuir el tiempo promedio de duración del
proceso.
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Con lo anterior, se trabajó en conjunto con las responsables del Área para realizar un
rediseño del proceso actual, aplicando los puntos de mejora detectados en pasos anteriores de la
metodología aplicada.
En la Figura 2, se puede apreciar el nuevo proceso de Registro de Programas de Curso y
Planes de Clase, el cual cuenta con los aspectos de mejora detectados y la simplificación de
actividades, mismos que agilizan el flujo de solicitudes.
Figura 2. Proceso rediseñado del registro de programas de curso y planes de clase. Fuente: elaboración propia
En apoyo de una correcta aplicación del nuevo proceso fue necesario crear una
herramienta tecnológica, la cual fue desarrollada mediante un modelo de cascada y su
arquitectura en un entorno cliente-servidor; esta herramienta sirve para controlar la continuidad
de cada una de las actividades y ofrece nuevas funcionalidades como generación de reportes y
repositorio único de documentos; la herramienta se denomina Sistema de Apoyo en el Registro
del Programas de Curso y Planes de Clase Presenciales (SISARP).
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Una vez elaborado el nuevo proceso y desarrollada la herramienta tecnológica, se
procedió a la implementación del sistema SISARP, el cual estuvo en prueba aproximadamente 30
días, mismos que sirvieron para atender mejoras que se fueron presentando.
5. Controlar el nuevo proceso. En la última etapa de la metodología, se busca medir
nuevamente el desempeño del proceso y realizar una comparación de los indicadores para
establecer si se cumplió con el objetivo general del proyecto.
Pasados cuatro meses de la implementación del nuevo proceso y de la aplicación del
sistema, se recolectaron los datos nuevamente, abarcando un periodo de cuatro meses de junio a
septiembre de 2016.
Resultados y discusión
Con lo anterior, se realizó la medición, dando como resultado una disminución en los
tiempos de cada uno de los indicadores clave del proceso y se puede establecer el desempeño
global del proceso implementado (ver Tabla 2).
Tabla 2. Comparativo del indicador por fases del proceso. Indicador por fase Valor 2016 Valor 2014 Valor aceptable Valor ideal 1.Revisado 4 5 3 2 2.Liberado 7 11 8 5
3.Registrado 17 26 9 5 Global 28 42 20 12 Fuente: elaboración propia.
Lo anterior se puede observar en la Figura 3 gráficamente, en relación a la mejora que se
obtuvo en cada uno de los indicadores.
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Figura 2. Comparativo del tiempo promedio por fase del proceso.
Fuente: elaboración propia.
Con base en la Tabla 2, se puede comparar que el indicador “Tiempo en atender una
solicitud (Revisado-2016)” alcanzó una disminución de un día en el valor promedio comparado
con el año 2014; en el indicador “Tiempo en liberar el programa de curso (Liberado-2016)”, se
logró una disminución de cuatro días comparando el desempeño con el año 2014; en el último
indicador “Tiempo en que se autoriza el programa de curso (Registrado-2016)”, se obtuvo una
disminución de nueve días respecto al resultado del 2014. Lo anterior se puede observar
gráficamente en la figura 3, con relación a la mejora que se obtuvo en cada uno de los
indicadores; adicional a esto, se visualiza que en el año 2014 se atendieron 123 solicitudes en
cada uno de los tres indicadores, y en el 2016, en un periodo de cuatro meses de medición, se
recibieron 121 solicitudes, de las cuales 121 fueron Revisadas, 95 lograron el estatus de Liberado
y 54 alcanzaron finalizar el proceso con el estatus de Registrado.
En la Figura 4, se puede apreciar gráficamente el comparativo del indicador global del proceso de registro de programas de curso y planes de clase.
5!11!
26!
4! 7!
17!
123! 123! 123!
121!
95!
54!
0!
20!
40!
60!
80!
100!
120!
140!
0!
10!
20!
30!
40!
50!
60!
70!
80!
Revisado! Liberado! Registrado!
Núm
ero'de
'solicitu
des'
Núm
ero'de
'días''
en'promed
io'
Tipos'de'estatus'5'Fases'del'proceso'
2014!2016!#Solicitud!2014!#Solicitud!2016!
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Figura 4. Comparativo del indicador Global de desempeño del proceso
Fuente: Elaboración Propia
En el comparativo se aprecia que el indicador global “Tiempo en concluir una solicitud de
registro” obtuvo una reducción de 13 días, por lo que se puede considerar que la mejora al
proceso y el uso de la herramienta tecnológica impactó positivamente, beneficiando tanto a las
personas responsables del proceso así como al comité de diseño-profesores.
Conclusiones
Se logró un rediseño del proceso de registro de programas de curso y planes de clase del
Área de Innovación Curricular en la CDA del ITSON, como resultado se obtuvo disminuir en un
31% el tiempo promedio en concluir una solicitud de registro, pasando de 42 a 29 días. Sin
embargo, no se alcanzaron los valores aceptable e ideal planteados al inicio del plan, el motivo
por el que no se logró un valor aceptable dentro del indicador global del proceso, es debido a que
en la fase de Registrado aún se tiene un promedio alto, siendo éste de 17 días, lo que indica que
ésta sola etapa está consumiendo más del 80% de los 20 días que se tienen para concluir un
proceso.
El desarrollo del proyecto permite tener una administración del proceso respecto a cada
una de las actividades que se realizan, tal es el caso de la asignación de solicitudes la cual se da
equitativamente nivelando las cargas de trabajo, se tiene un historial e información de las
solicitudes o registros realizados; la herramienta tecnológica genera un valor agregado al proceso,
por facilitar actividades operativas y servir de interacción entre las personas responsables de
desarrollarlo y el comité de diseño-profesor. Adicional a esto, el proceso permite tener un
42!
29!
0!
10!
20!
30!
40!
50!
2014! 2016!
Núm
ero
de d
ías
en
pro
med
io
Indicador Global de Desempeño
Global
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seguimiento de inicio a fin respecto a solicitudes, además de tener centralizada la información
relacionada a solicitudes, documentos y formatos. De tal manera, el personal podrá consultar
información en cualquier momento, dando agilidad al proceso y ofreciendo un mejor servicio.
Un área de oportunidad importante que se detectó en el flujo del proceso es la autorización de los
formatos de registro que firman diferentes funcionarios, la cual podría realizarse por medio de
una firma o sello digital, donde por sistema se pueda validar la documentación de la solicitud en
trámite; esta acción traería una mejora muy significativa al desempeño global del proceso.
Referencias
Del Hierro, E., & Torres, G. (2010). Manual de desarrollo de procesos curriculares. México: Instituto Tecnológico de Sonora.
Escalante Vázquez, E. J. (2013). Seis-Sigma. Metodología Y Técnicas. México: Limusa. Fernández Alarcón, V. (2010). Desarrollo de sistemas de información: una metodología basada
en el modelado. Catalunya: Edicions Upc. Hammer, M., & Champy, J. (2002). Reingeniería de la Corporacion "Un Manifiesto para le
Revolución de los Negocios". in4energy. Hitpass, B. (2011). ¿Reingeniería, rediseño o mejora de procesos de negocio? Obtenido de
http://www.emb.cl/gerencia/articulo.mvc?xid=523 Instituto Mexicano de Normalización y Certificación. (2003). Orientación sobre el concepto y
uso del “Enfoque basado en procesos” para los sistemas de gestión. México: ISO. Instituto para la Calidad. (2012). ¿Qué debemos entender por "REDISEÑO DE PROCESOS DE
GESTIÓN”? Obtenido de http://calidad.pucp.edu.pe/el-asesor/que-es-el-rediseno-de-procesos-de-gestion#sthash.JkFKJYpO.U0GYIICX
Pande, P. S., Neuman, R. P., & Cavanagh, R. R. (2002). Las claves de Seis-Sigma: la
implantación con éxito de una cultura que revoluciona el mundo empresarial. España: McGraw-Hill España.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
22 !
Capítulo II. eGym: prototipo de un sistema de gimnasio inteligente basado en tecnologías de I o T
Manuel Domitsu Kono, Adrián Macías Estrada, Moisés Rodríguez Echevarría y
Marco Antonio López Báez Departamento de Computación y Diseño
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen En este trabajo se presenta un prototipo de un sistema de gimnasio inteligente (solución de cómputo basado en Internet de las cosas) que registre la actividad de los clientes (cualquier usuarios que recibe el servicio) y en función a su desempeño y condición física les asigne las rutinas de ejercicio a realizar, el cual se desarrolló como parte de un proyecto de investigación del cuerpo académico de Soluciones de Software como apoyo al proyecto institucional “I o T into a cloud”. A fin de cumplir con su objetivo, el sistema es capaz de identificar a los clientes, generarles las rutinas adecuadas, programar el equipo de ejercicio de manera personalizada, monitorear y registrar su desempeño. Para ello el sistema emplea las tecnologías del Internet de las cosas (I oT, por sus siglas en inglés). En este trabajo se describe un prototipo diseñado como prueba de concepto de algunos de los subsistemas del sistema completo.
Palabras clave: Ejercicio y salud, Sistemas inteligentes, Internet de las cosas. Introducción
Muchos de los problemas de salud que aquejan a nuestra sociedad, como la obesidad y la
hipertensión, tienen su origen en malos hábitos de alimentación, en la vida sedentaria o ambos
(Hardvard Medical School, 2009).Diferentes estudios demuestran que la actividad física realizada
regularmente reduce el riesgo desarrollar algunas de enfermedades que son causa de muerte más
comunes: diabetes, presión alta, cáncer del colon. También reduce los sentimientos de depresión
y ansiedad; ayuda a controlar el peso y promueve el bienestar psicológico (Organización Mundial
de la Salud, 2009).
Para aquellas personas que deseen mejorar su condición física a través del ejercicio, existe
equipo como caminadoras, escaladoras, elípticas y bicicletas que incorporan la tecnología que
permite seleccionar una rutina y medir algunos parámetros físicos, tales como el ritmo cardiaco y
estimar las calorías consumidas, distancia recorrida, etc., durante el ejercicio. También han
proliferado dispositivos electrónicos vestibles (“wearables devices”) que permiten medir algunos
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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de esos parámetros (Bagga, 2016). Sin embargo, el equipo de ejercicio debe programarse de
forma manual para su uso. El usuario debe establecer la rutina a realizar en el equipo, indicando
valores de duración, velocidad, nivel, por ejemplo. La selección de la rutina la hace el mismo
usuario o un entrenador, basados en su preferencia, experiencia, conocimientos y de su
percepción de las necesidades del usuario. Esta selección no necesariamente es la mejor rutina de
acuerdo al estado físico y el desempeño del usuario.
Adicionalmente, un buen número de las personas que empiezan a ejercitarse en un
gimnasio pierden interés, ya sea porque no ven resultados inmediatos o porque no consideran que
las rutinas establecidas por un entrenador sean las más adecuadas a sus necesidades. Esto también
ocurre con muchas personas que se ejercitan por su cuenta, pues desconocen el tipo de rutinas a
realizar acorde a sus necesidades.
El problema principal es que aunque existe la tecnología para medir la actividad física
realizada por una persona, esa información no se usa para planear las rutinas de ejercicio que
produzcan los mejores resultados en la persona que los hace.
Objetivo
Desarrollar una solución de cómputo (sistema de gimnasio inteligente) basado en las
tecnologías de la Información e internet de las cosas que permita que una persona que se ejercite,
ya sea en un gimnasio o fuera de él, registre la actividad realizada y que en función de sus
desempeño y su condición física le asigne las rutinas de ejercicio adecuadas a los resultados que
la persona espera.
Justificación
Uno de los factores que contribuyen a la salud de la población es el ejercicio físico. Sin
embargo, la mayor parte de la población o no hace ejercicio o lo hace muy esporádicamente. El
comprender las ventajas de hacer ejercicio y ver los resultados de ellos podría motivar a muchas
personas a ejercitarse continuamente, contribuyendo de esa manera a mejorar su salud física y
mental.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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El uso de los equipos mencionados dentro de gimnasios establecidos no debe verse como
un sustituto del entrenador deportivo, ya que su papel sigue siendo establecer las rutinas de
ejercicio para aquellas personas interesadas y supervisar su ejecución para evitar que se
presenten lesiones o que se ejecuten en tiempos demasiado cortos o extensos.
Fundamentación teórica
Argumentalmente, el salto tecnológico más grande en las últimas décadas ha sido el
crecimiento de los dispositivos electrónicos de registros de salud (llamados EHR). En el 2009,
apenas el 16% de los hospitales en EE.UU. usaban EHR, porcentaje que se incrementó a un
aproximado de 80% para el 2013 (Gregg, 2014).
El Internet de las Cosas Médicas o IoMT (por sus siglas en inglés) es un término que
recientemente se está adoptando y que corresponde a la colección de dispositivos médicos y
aplicaciones de software que se conectan a sistemas de cuidado de la salud a través de redes. Esto
permite la comunicación máquina a máquina, que es la base del concepto del IoMT. Estos
componentes están ligados a plataformas en la nube para permitir recopilar y analizar todos los
datos relevantes captados.
Los avances en tecnologías de uso general como el NFC/RFID, Bluetooth, sistemas de
localización, entre otros, son los que permiten crear sistemas complejos de beneficio común al ser
incorporados en el IoMT (Williams, 2015; Markman, 2016; Patrick, 2016).
Los varios usos de los sistemas y productos que se basan en IoMT están cambiando la manera en
que las áreas de cualquier industria pueden desarrollarse. En cuanto al área de la salud, ya sea
privada o pública el centro de atención son los usuarios o pacientes. Algunos usos comunes del
IoMT son las aplicaciones médicas móviles o dispositivos vestibles (wearables, por su
significado en inglés) que en su aplicación más extrema permiten a un sistema monitorear los
datos de salud de un paciente en tiempo real, durante sus actividades del día a día. Ultrasonidos,
termómetros, monitores de glucosa e incluso camas inteligentes que se ajustan a las necesidades
de soporte del paciente, son algunos ejemplos más complejos del uso de la aplicación del internet
de las cosas y cómo éste se está volviendo parte fundamental en las áreas que buscan mejorar la
calidad de sus procesos y su diversidad (Lars, 2014).
Líneas de investigación de cuerpos académicos
25 !
La idea de un sistema de gimnasio inteligente no es nueva, pero hasta el momento los más
grandes ejemplos de estos son solo aplicaciones de monitoreo y recomendaciones de wearables
transportadas a máquinas de ejercicio y que en algunos casos agregan opciones de administración
del equipo, lo que los convierte en lujos que no aportan algo de mayor valor que los datos que
pueden ser obtenidos por medio de un dispositivo móvil (Bradley, 2016; McCullough, 2014).
Metodología
La metodología propuesta para este proyecto es la siguiente:
1. Análisis y planteamiento. Estudiar el estado del arte a lo largo de todo el proyecto,
analizando los avances más recientes en el tema del Internet of Things. En particular, la revisión
será enfocada a evaluar las tecnologías de conectividad emergentes con aplicación en soluciones
IoT.
2. Diseño de la arquitectura de la solución y de los módulos (funcionalidades) que lo
conforman. Construir las interfaces de software y los sistemas embebidos necesarios para la
interconexión del sistema de monitoreo ubicuo propuesto. Se seleccionaran las tecnologías a usar
en cada módulo o funcionalidad de la solución.
3. Prototipo experimental. Es importante señalar que este proyecto es un trabajo en
proceso, ya que en este momento no se cuenta con algunos de los elementos del sistema, por
ejemplo el equipo de gimnasio. Hasta este momento se implementó un prototipo como una
prueba de concepto del sistema y el equipo no disponible se simuló con otras componentes.
Dentro de esta sección se usó la metodología RAD (Desarrollo rápido de aplicaciones, por sus
siglas en inglés) (Beynon-Davies et al, 1999), pues cada uno de los componentes del prototipo
fue implementado por separado y luego integrado en un sistema completo.
4. Pruebas de validación. Dado que se prototipo se construyó como una prueba de
concepto, lo que se busca es que muestre cómo funcionará el sistema una vez que esté construido
por completo. Por lo tanto cada uno de los subsistemas se probará por separado para asegurarse
responda como se esperaría lo hiciera el subsistema final aunque en algunos casos, internamente
Líneas de investigación de cuerpos académicos
26 !
su comportamiento se simulará. Los subsistemas se integraran y probaran para que el sistema
muestre el comportamiento que tendrá el sistema final.
Es importante mencionar que este proyecto contempla el uso de los recursos que provee el
Laboratorio de Internet of Things to the Cloud creado en el Instituto Tecnológico de Sonora en
colaboración con la empresa Intel. Este laboratorio está equipado con varias tarjetas de desarrollo
basadas en el SBC Edison de Intel y módulos de sensado.
5. Desarrollo. Para el desarrollo de eGym así como cualquier sistema de ejercicio
inteligente, fue necesario tener una base de valores estándar que los especialistas en salud
consideran ser apropiados para la realización de cierta tarea física, esto para poder crear
algoritmos que determinen la calidad con la que un usuario realiza dicha actividad. En este caso,
se utilizaron fórmulas semi estandarizadas por especialistas, que consideraron edad y peso para
obtener los valores mínimos, máximos e ideales de ritmo cardiaco, tiempo y velocidad que una
persona debe mantener para obtener el mayor beneficio de ejercitarse en una máquina
caminadora (Fernández, 2015; Allen, 2014; Polar, s.f.).
Después de familiarizarse con la terminología usada, se procedió a generar la arquitectura
más apropiada para el proyecto (ver Figura 1).
Figura 1. Arquitectura del sistema. Fuente: elaboración propia.
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27 !
A continuación se describe la secuencia que se indica en la Figura 1:
Al inicio de una sesión, el usuario se presenta a un kiosco en la entrada del gimnasio,
basado en una SBC(computadora de una sola placa, por sus siglas en inglés), por ejemplo una
SBC Raspberry. El kiosco reconoce al usuario (1) mediante un dispositivo NFC (Comunicación
de campo cercano, por sus siglas en inglés). Luego, el kiosco, solicita (2) al servidor las rutinas
para el usuario. El servidor le envía al kiosco (3) las rutinas de acuerdo al historial del usuario. El
kiosco le muestra al usuario las rutinas.
Alternativamente, el usuario puede, al llegar al gimnasio registrarse con el servidor
mediante una aplicación del celular (4) y pedirle las rutinas. El servidor le enviará al celular del
usuario las rutinas (5).
Posteriormente el usuario se acerca al equipo de ejercicio. El equipo reconoce al usuario
(6) mediante un dispositivo NFC.
El equipo de ejercicio solicita (7) al servidor una rutina para el usuario. El servidor le
envía al equipo (8) la rutina de acuerdo al historial del usuario. El equipo se configura para la
rutina descargada.
El usuario inicia la rutina y su dispositivo vestible para el registro de actividad o “fitness
tracker” le envía periódicamente al equipo de ejercicio las lecturas sobre su actividad física (9).
El equipo de ejercicio reenvía las lecturas al servidor (10).
Del mismo modo, si el dispositivo “fitness tracker” detecta una situación de riesgo para el
usuario puede notificarle (9) al equipo de ejercicio que reduzca el nivel de la rutina o que se
detenga. El equipo de ejercicio registra en el servidor el suceso (10).
Es también importante describir sus componentes del prototipo experimental:
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Tarjeta NFC. Esta tarjeta contiene el id único de cada usuario, usado para identificarse
ante los componentes del eGym.
SBC Raspberry Pi y Monitor. Usados para representar el kiosco de eGym, utilizando al
Raspberry Pi y un módulo lector de NFC para leer la tarjeta del usuario, para retraer los detalles
sobre la rutina de ejercicios que se deberían realizar en ese día y posteriormente desplegarlos en
el monitor. En este primer prototipo, estos componentes fueron reemplazados por una tableta
Sony con sistema operativo Android, debido a problemas en el uso del lector NFC.
Servidor. Se utilizó una computadora de escritorio común como servidor, agregándole una
base de datos MySQL junto con el ambiente Node.js y el marco de trabajo Sails.js para la
creación de un sistema REST que serviría a los componentes del sistema.
Celular. Se creó una aplicación móvil para dispositivos Android a la cual se envía la
rutina de ejercicios del usuario para el día por medio de notificaciones push. Aunque el prototipo
solo haya incluido una máquina caminadora, la aplicación muestra una rutina de ejercicios
completa que se compone de varias máquinas y ejercicios.
Caminadora. Por no disponer de una caminadora hasta el momento, en este prototipo se
simuló usando una SBC Intel Edison: Esta computadora se programó usando el IDE Intel XDK
que permite el uso del ambiente Node.js (JavaScript). A este dispositivo se le añadieron sensores
externos para la simulación de los componentes de una caminadora, se utilizaron servo motores
para simular los motores que controlan la velocidad e inclinación, un Smart Watch Samsung Gear
S2 para la obtención del ritmo cardiaco del usuario, y un celular Android como el monitor de
dicha máquina. La conexión de los servo motores se realizó por medio de la placa Arduino
compatible con Intel Edison, mientras que la comunicación con el Smart Watch y el celular se
logró con la tecnología de WebSockets. Cabe destacar que se utilizó la versión modificada de la
aplicación de captura de ritmo cardiaco nativa del Samsung Gear, utilizando el IDE de Tizen para
esto.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
29 !
Los componentes del kiosco, servidor y aplicación móvil fueron desarrollados de manera
independiente, mientras que las funciones de los componentes que simularían la máquina
caminadora fueron desarrolladas en conjunto como si se tratara de un solo sistema integrado.
Dentro de las pruebas de validación se realizaron tres tipos de pruebas al sistema:
! Se probó cada módulo en forma individual para asegurarse que funcionaran
correctamente, de acuerdo a lo estipulado: Aplicación en el celular que simulaba el kiosco
del gimnasio, aplicación en el celular que simulaba el monitor de la caminadora, SBC
Intel Edison con los motores conectados, medición del ritmo cardiaco en el dispositivo
Samsung Gear S2 y la base datos en el servidor.
! Se probó la comunicación e intercambio de datos entre las diferentes componentes del
sistema.
! Por último se probó el sistema completo verificando que el sistema funcionará tal y como
se estableció en el diseño: Que el sistema identificara al usuario y le mostrara las rutinas a
realizar; que la caminadora identificara al usuario, le mostrara la rutina a realizar en esa
máquina y simulara la operación de la caminadora y que mostrará los resultados de la
rutina.
Resultados y discusión
Se diseñó y construyó un prototipo del sistema. Por limitaciones de tiempo y
disponibilidad de equipo algunos de los módulos no se pudieron implementar físicamente, por lo
que se tuvieron que simular en software. Sin embargo, el prototipo construido permitió probar el
concepto y comprobar su factibilidad.
El prototipo se presentó en el evento: MITEFMxEcosistemas en la Semana de
Innovación de Intel que tuvo lugar en la ciudad de Guadalajara, Jalisco del 14 al 15 de noviembre
de 2016. Donde mostró gran aceptación e interés por parte del público presente, tanto de
estudiantes como de empresarios y líderes de la empresa Intel ya que dentro de la evaluación y
coevaluación de jurados y líderes de otras propuestas alcanzo los niveles más altos en los
indicadores de madurez, escalabilidad, novedoso, notoriedad y aceptación por clientes (otros
empresarios invitados por la empresa Intel).
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30 !
Los resultados finales del desarrollo de la interfaz de cada componente se muestran a
continuación.
! Como ya se mencionó anteriormente, al llegar al gimnasio, el usuario utiliza el Kiosco
para recepción de usuarios para identificarse y visualizar las rutinas que el sistema le
asigna. La Figura 2 muestra la pantalla de bienvenida del kiosco y la Figura 3 muestra las
rutinas asignadas al usuario.
Figura 2. Kiosco en espera de usuario
Figura 3. Kiosco con usuario identificado.
! En lugar de usar el kiosco, el usuario puede usar una aplicación móvil desde un
dispositivo móvil, celular o tableta, Figuras 4 y 5.
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Figura 4. Inicio de aplicación móvil.
Figura 5. Aplicación móvil mostrando rutinas del usuario.
! Una vez iniciada la rutina, el sistema monitorea el desempeño del usuario y sus
parámetros físicos y se los muestra en el equipo de ejercicio o en un dispositivo vestible
como un reloj inteligente, Figura 6.
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Figura 6. Aplicación de monitoreo de ritmo cardiaco.
Conclusiones
El prototipo construido permite visualizar cómo funcionará el sistema una vez terminado
y probar la usabilidad de las interfaces de usuario de los diferentes módulos del sistema.
Actualmente se está trabajando en un la segunda etapa en la que se implementarán aquellos
módulos que se simularon en la primera etapa, principalmente la modificación del equipo de
ejercicio (caminadoras, escaladoras, elípticas, etc,) para que identifiquen a los usuarios y se
comuniquen con el servidor para recuperar la rutina y se configuren de acuerdo a ella.
En una tercera etapa se implementará un motor que permita recabar los datos del
desempeño de los usuarios a las rutinas asignadas, combinarlas con la base de conocimientos de
los expertos en el ejercicio físico para generar las nuevas rutinas a asignarlas a los usuarios. Se
espera que con este sistema los usuarios del gimnasio obtengan los mejores resultados y se vean
motivados a mantenerse ejercitando y con ello tener una vida más saludable. Este tipo de
sistemas inteligentes es factible, al aprovechar la información personal de cada usuario y poder
adaptarse a cada uno. Sin embargo, la dificultad de desarrollo del sistema, más allá del capital
necesario, reside en la necesidad de adaptación o creación de máquinas de ejercicio que sean
capaces de cumplir las expectativas del sistema y la colaboración de un número apropiado de
especialistas para crear la base del conocimiento para que el sistema genere las rutinas idóneas al
estado físico y desempeño de cada usuario.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
33 !
Referencias Bagga, S. (2016, octubre). The impact of internet of things on healthcare. Recuperado de
http://www.beckershospitalreview.com/healthcare-information-technology/the-impact-of-internet-of-things-on-healthcare.html
Beynon-Davies, P., Carne, C., Mackay, H., & Tudhope, D. (1999). Rapid application
development (RAD): an empirical review. European Journal of Information Systems, 8(3), 211-223.
Bradley, L. (2016, junio). In The Fitness World, The Internet Of Things Has Become The Internet
Of Gyms. Recuperado de http://www.sporttechie.com/2016/06/06/technology/mobile/apps/in-the-fitness-world-the-internet-of-things-has-become-the-internet-of-gyms/
Fernández, R. (05/11/2015). Entrenar por pulsaciones. 14/04/2017, de running.es Sitio web:
http://running.es/consejos/entrenar-por-pulsaciones#.WPLSs2nyv4Y Gregg, H. (2014, Octubre). 7 statistics on EHR adoption since 2009. Recuperado de
http://www.beckershospitalreview.com/healthcare-information-technology/7-statistics-on-ehr-adoption-since-2009.html
Harvard Medical School. (2009, junio). Why it’s hard to change unhealthy behavior — and why
you should keep trying. Recuperado de http://www.health.harvard.edu/staying-healthy/why-its-hard-to-change-unhealthy-behavior
Lars, N. (2014, junio). Connected Medical Devices, Apps: Are They Leading the IoT Revolution
— or Vice Versa? Recuperado de https://www.wired.com/insights/2014/06/connected-medical-devices-apps-leading-iot-revolution-vice-versa/
McCullough, C. (2014, junio). IoT in the gym and the future of innovation. Recuperado de
http://thepu.sh/trends/iot-in-the-gym/ Organización Mundial de la Salud. (2009). Global Health Risks. 26/04/2017, de Organización
Mundial de la Salud Sitio web: http://www.who.int/healthinfo/global_burden_disease/GlobalHealthRisks_report_full.pdf
Patrick, M. (2016, octubre). How Will the Internet of Medical Things Change Healthcare?
Recuperado de http://electronicdesign.com/iot/how-will-internet-medical-things-change-healthcare
Polar (s.f). How to calculate your maximum heart rate for running. 14/04/2017, Sitio
web:https://www.polar.com/en/running/calculate-maximum-heart-rate-running Williams, M. (2015, diciembre). What Is The Potential Of The Internet Of (Medical) Things?
Recuperado de https://www.bsminfo.com/doc/what-is-the-potential-of-the-internet-of-medical-things-0001
Líneas de investigación de cuerpos académicos
34 !
Capítulo III. Filtro activo de potencia en paralelo para redes monofásicas basado en el convertidor en puente H
Javier Pérez Ramírez, José Antonio Beristáin Jiménez, Jesús Héctor Hernandez López y
Diana Merari Herrera Escobedo Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen Cuando las formas de onda de los voltajes y corrientes en las redes eléctricas están distorsionadas, es decir, difieren de una señal sinusoidal, se dice que hay presencia de armónicos. En el caso de los armónicos de corriente, éstos se producen debido a cargas no lineales conectadas a la red eléctrica. Debido a la gran cantidad de cargas no lineales conectadas a la red eléctrica tanto a nivel residencial, como comercial e industrial hay una afectación considerable en el rendimiento de la red eléctrica así como la afectación al funcionamiento de equipos sensibles. El cuerpo académico de utilización de la energía realiza investigación en la mitigación de armónicos de corriente mediante sistemas pasivos y activos. En este trabajo se presenta la implementación de un filtro activo de potencia para redes de corriente alterna monofásicas, el prototipo se probó a escala y se obtuvieron resultados satisfactorios logrando mitigar armónicos de corriente debidos a una carga electrónica.
Introducción
El gran auge de la tecnología electrónica y su creciente uso ha propiciado el aumento en el
consumo de la energía eléctrica. Las cargas electrónicas consumen la corriente de forma
distorsionada, esto debido a la presencia de circuitos rectificadores y filtrado capacitivo para la
alimentación de los equipos electrónicos. La distorsión de la señal de corriente significa que ésta
difiere de la forma de onda de una señal sinusoidal. A esta distorsión de la corriente se le conoce
como distorsión armónica de corriente y comúnmente se dice que hay presencia de armónicos en
la red eléctrica. Los equipos electrónicos, también conocidos como cargas no lineales, son usados
ampliamente en todos los ámbitos de la industria, en el sector comercial y a nivel residencial,
algunos ejemplos son: variadores de velocidad para motores de corriente alterna y corriente
directa, fuentes de alimentación interrumpible, equipos de oficina, electrodomésticos,
iluminación etc. (ABB, 2017).
Si se atiende la problemática mediante soluciones para mitigar los armónicos de corriente,
es posible contribuir a la competitividad de las empresas debido a que se logra mejorar diferentes
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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aspectos tales como: se reduce la sobrecarga en la red eléctrica, se reducen las pérdidas en el
sistema y la demanda de potencia, se puede incrementar el tiempo de vida de algunos equipos así
como se reduce el riesgo de suspensión del suministro de energía eléctrica (Electric, 2017).
Una solución para el problema de armónicos de corriente consiste en la utilización de
filtros pasivos, los cuales son ampliamente utilizados a nivel industrial (Allen-Bradley, 2017).
Sin embargo, el riesgo de falla del filtro pasivo es latente debido a que se ven afectados por las
variaciones de la frecuencia del voltaje de alimentación y que puede ocasionar la aparición de
fenómenos de resonancia en algún punto de la red eléctrica.
Los inconvenientes presentados al utilizar filtros pasivos se pueden superar utilizando los
filtros activos de potencia, los cuales se han convertido en una solución factible debido a los
avances en los dispositivos electrónicos de potencia. Un filtro activo de potencia es una fuente de
voltaje o corriente que se conecta a la red eléctrica mediante convertidores de corriente directa
(cd) a corriente alterna (ca) los cuales trabajan en lazo cerrado para tener la precisión en la
inyección de la tensión o corriente necesaria para mitigar los armónicos presentes en la red
eléctrica. Además de la mitigación de armónicos, los filtros activos también tienen la capacidad
de mejorar el factor de potencia, es decir, de compensar la potencia reactiva. Cabe mencionar que
una tercera solución, llamada filtro híbrido, combina las características del filtro pasivo del filtro
activo en el mismo equipo. En este caso el filtro pasivo se diseña para compensar el o los
armónicos predominantes y el filtro activo se encarga de mitigar el resto de los armónicos (NHP,
2017).
En el Cuerpo Académico de Utilización de la Energía se tiene como línea de generación y
aplicación del conocimiento la calidad de la energía eléctrica y una de las soluciones que se están
implementando es la de filtros activos de potencia. Inicialmente se está trabajando con redes
monofásicas y con prototipos que trabajen a escala para validar los conceptos de mitigación de
armónicos mediante un filtro activo basado en el convertidor de potencia puente H. El objetivo de
este trabajo es desarrollar un filtro activo de potencia con conexión en paralelo para mitigación de
armónicos de corriente en una red eléctrica monofásica utilizando el convertidor de potencia
puente H.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Fundamentación teórica
Una carga electrónica monofásica tiene, comúnmente, un circuito rectificador seguido de
un filtro capacitivo y la carga a la cual se va a alimentar. El circuito equivalente se muestra en la
Figura 1. Donde (vg) es el voltaje de la red eléctrica e (ig) es la corriente que demanda la carga
electrónica, D1-D4 corresponden al rectificador de ca a cd, C es el filtro capacitivo que se utiliza
para disminuir el rizo de voltaje de salida y R es la resistencia equivalente de los circuitos que se
conectan en paralelo con el filtro capacitivo (Bingham, 2017).
Figura 1. Circuito equivalente de una carga electrónica monofásica.
La corriente (ig) circulará siempre que el valor absoluto del voltaje de entrada supere el
voltaje en el capacitor entregando corriente al circuito. Debido a esto, la corriente de entrada se
distorsiona y se aleja de la forma de una señal sinusoidal. La Figura 2 muestra las formas de onda
típicas de una carga electrónica tomadas de una simulación en el software Psim® de la empresa
Powersin. La gráfica de la izquierda muestra el voltaje de la red eléctrica y la corriente que se
suministra a la carga y en la gráfica de la derecha se muestra el espectro de armónicos de dichas
formas de onda. Se puede observar, en el espectro de frecuencia, que el voltaje no presenta
distorsión, esto debido a que en la simulación se considera una fuente de voltaje ideal, pero la
corriente si muestra armónicos de baja frecuencia múltiplos de la frecuencia fundamental.
Figura 2. Formas de onda típicas de una carga electrónica y el espectro de frecuencia.
vg
D3D1
D2D4
C vO
+
-
ig
0.14 0.15 0.16Time (s)
0
-100
-200
100
200
vg ii
0
100
200
0 500 1000 1500Frequency (Hz)
0
10
20
30
vg
ii
Líneas de investigación de cuerpos académicos
37 !
Para medir la distorsión del voltaje o la corriente de la carga electrónica se utiliza el
parámetro de Distorsión Armónica Total (DAT) el cual es una relación entre la suma de todas las
componentes armónicas de una señal hasta un orden especificado (H) y el valor efectivo de la
componente fundamental.
2
2 1
Hh
h
QTHDQ=
! "= # $
% &∑
Donde Q representa el voltaje o la corriente
H es generalmente igual a 40, aunque en algunas aplicaciones puede tomar valores
mayores.
Los armónicos de corriente también afectan al factor de potencia, el cual es la relación entre la
potencia activa, P (kW) y la potencia aparente, S (kVA) para un circuito dado.
( )( )P kWS kVA
λ =
Metodología
La metodología empleado se pude resumir en los pasos siguientes:
! Realizar el modelado matemático del filtro activo de potencia basado en el convertidor
puente H para redes monofásicas.
! Realizar el dimensionamiento de los elementos pasivos del filtro activo de potencia.
! Realizar la validación del análisis y diseño mediante simulación.
! Realizar la implementación en el laboratorio mediante un prototipo a escala.
! Realizar pruebas de funcionamiento al prototipo de laboratorio para validar los resultados
teóricos.
La Figura 3 muestra el diagrama de un filtro activo de potencia (FAP). El elemento
electrónico del FAP es el inversor el cual está formado por los transistores (Q1 a Q4). A la entrada
del inversor puente H, que corresponde a un bus de corriente directa, está conectado un filtro
capacitivo (C) y en paralelo a este filtro capacitivo está conectada una resistencia R la cual no
Líneas de investigación de cuerpos académicos
38 !
está presente físicamente en el circuito, únicamente modela las pérdidas del sistema. A la salida
del inversor se conecta un inductor L de acoplamiento con la red eléctrica.
El control del FAP regula el bus de corriente directa mediante potencia activa que toma de
la red eléctrica. Si se toma a la red eléctrica como la entrada y el bus de corriente directa como la
salida, el circuito se comporta como un rectificador elevador de voltaje por lo que el voltaje de cd
debe ser mayor que el valor máximo de la tensión de la red eléctrica. Con el bus de corriente
directa regulado, se pude realizar la mitigación de armónicos mediante la inyección de corriente if
en el punto de conexión común (PCC), cuya referencia se obtiene utilizando un sensor de
corriente en la carga para obtener una muestra y posteriormente separar la distorsión de la
corriente de la señal fundamental.
Figura 3. Diagrama eléctrico del Filtro Activo de Potencia basado en el convertidor puente H.
La estrategia de control consiste en controlar dos variables del FAP, el voltaje (vcd) y la
corriente (if), esto mediante una estrategia de control en cascada como se muestra en la figura 4.
En la estrategia de control, el lazo externo asegura regular el voltaje del bus de cd (vcd) al valor
deseado y el lazo interno se encarga de que la corriente del FAP (if), se inyecte adecuadamente a
la red eléctrica de tal forma que se mitiguen los armónicos (ih) debido a la carga no-lineal. La
referencia de corriente debido a la distorsión de la misma (ih) se calcula utilizando la
transformada DQ y su correspondiente transformada inversa. Asimismo, las ganancias de los
controladores PI se ajustaron de forma heurística.
C R
Q1 Q2
Q3 Q4
L
vgig
+
-
VCDCarga
no-lineal
if iLPCC
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39 !
La modulación por anchura de pulso para conmutar los transistores del inversor puente
completo se realiza mediante la comparación de la señal de control (t)u y una señal portadora
que corresponde a una señal triangular de alta frecuencia c(t). Como resultado de la comparación
se produce un tren de pulsos que se distribuyen al inversor tal como se muestra en la Figura 4.
Cabe mencionar que dos transistores de la misma rama no pueden estar encendidos al mismo
tiempo ya que se provocaría un corto circuito de la fuente por lo que es necesario agregar un
tiempo de retraso en el disparo donde se asegure que si uno de los transistores se apaga, el otro
transistor de la rama tarde un cierto tiempo para encenderse y así evitar un corto circuito en la
conmutación de dos transistores de la misma rama.
Figura 4. Esquema de control del FAP.
Figura 5. Esquema de modulación.
PI-2
VPPI+ -
++
++
-
2
VP
Vc
d
*
vcd
P Id
cos(ωt)ih
if*
u(t)
Q
Iq
sen(ωt)
Señal de control
+
-
+
--1
Q1
Q2
Q3
Q4
u(t)
c(t)
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A continuación se muestran los resultados de simulación utilizando el software Psim®. En
primer lugar se muestra, en la Figura 6, la regulación del bus de cd, el cual se establece en 60
Volts a partir de un voltaje pico de la red eléctrica de 40 Volts. Se puede observar que el voltaje
del bus de cd, después de un transitorio de inicio se establece en el voltaje de referencia. La
energía necesaria para mantener el bus de corriente directa en el voltaje establecido se toma de la
red eléctrica.
Figura 6. Voltaje de la red eléctrica y del bus de cd.
En segundo lugar se presenta, en la Figura 7, el voltaje y la corriente de la red eléctrica (la
corriente (ig) se multiplicó por 10 para tener una mejor apreciación). Se puede observar que de 0
a 0.4 segundos la referencia de corriente para compensación del filtro activo está desactivada y
por lo tanto no realiza la mitigación de armónicos, la corriente que se observa durante este lapso
de tiempo es debida a la carga no lineal y al filtro activo para regular el bus de cd. De 0.4
segundos en adelante se activa la referencia de corriente logrando la mitigación de armónicos de
corriente. De 0 a 0.4 segundos la DAT es de 113% y una vez activado el filtro activo la DAT s de
18%.
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Figura 7. Voltaje y corriente de línea sin compensación vs con compensación de armónicos de corriente.
La implementación del prototipo de laboratorio a escala del FAP se puede dividir en tres
partes. La primera consiste en la implementación de la etapa de potencia que incluye el
convertidor puente H, los circuitos de disparo de los transistores y las fuentes de alimentación. La
segunda parte consiste en la etapa de instrumentación donde se realiza la medición del voltaje del
bus de corriente directa (vcd), el voltaje de la red eléctrica (vg), la corriente en la carga no-lineal
(iL), y la corriente en el inductor del FAP (if). Las señales obtenidas de los sensores se adecuan y
se aplican a la tercera etapa de procesamiento digital, donde se realiza el control en cascada y se
generan las señales de disparo de los transistores. Para la etapa digital se utiliza una tarjeta de
dSpace®.
La Figura 8 muestra una imagen de la implementación del filtro activo de potencia.
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Figura 8. Imagen del compensador de potencia reactiva monofásico.
La descripción de los elementos de potencia utilizados se muestra en la Tabla 1. La
descripción de los elementos de la etapa de instrumentación electrónica se muestran en la Tabla 2
y los elementos de la etapa de procesamiento digital se presentan en la Tabla 3.
Tabla 1. Elementos etapa de potencia. Elemento Descripción
Capacitor (bus de cd), Vcdc 2000uF
Capacitor (carga), LC 30uF
Puente H (inversor monofásico), 1 4Q Q− Transistor MOSFET SiHG20N50C, optocoplador de alta velocidad CI PC923, fuentes reguladas basadas en el CI LM7815.
Bobina de acoplamiento (filtro), fL 5.36 mH
Bobina (Carga), LL 5.41mH
Rectificador DB (carga no lineal) Diodos de potencia
Resistencia (Carga), LR 200Ω
Fuente de alimentación (red), gV Tomado de un variac conectado a red
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Tabla 2. Etapa de instrumentación. Elemento Descripción
Sensor Voltaje, para gV y cdV Basado en el OP-AMP HCPL-7800 aislador de alto rechazo
Sensor Corriente, para LI e fI Basado en el sensor L08P050D15, de la marca TAMURA
Tarjeta de adecuación Es una tarjeta de protección para el equipo de control dSPACE, basado en un divisor de voltaje resistivo.
Tabla 3. Etapa de control. Elemento Descripción dSPACE Permite programar mediante diagrama a bloques,
por medio de la herramienta computacional simulink de Matlab.
La primera prueba de laboratorio que se presenta es la regulación del bus de corriente
directa a partir del voltaje de línea. En esta prueba la amplitud del voltaje de línea es de 30 Volts
y el voltaje del bus de cd se establece en 60 Volts. La Figura 9 presenta estos resultados.
Figura 9. Voltaje regulado en el bus de cd vcd y voltaje de la red eléctrica vg.
En la segunda prueba que se presenta se encuentra operando todo el sistema. La carga
electrónica está conectada a la red eléctrica y el FAP está conectado en paralelo con la red
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eléctrica y en paralelo con la carga. La figura 10 muestra en el acercamiento, los primeros 3
ciclos de la corriente de la red eléctrica el FAP está con referencia de armónicos de 0 A y
regulando el bus de corriente directa, en este lapso de tiempo la corriente de la red es la suma de
la corriente de la carga electrónica y del FAP para regular el bus de corriente directa. Después del
tercer ciclo se activa la referencia de corriente y el FAP inicia la mitigación de armónicos. La
Distorsión Armónica Total se redujo del 51.3% cuando la referencia de armónicos era de 0 A a
22.1% cuando se habilitó la función de FAP. Asimismo el factor de potencia pasó de 0.74 a 0.86
durante la misma prueba. La reducción de Distorsión Armónica Total fue significativa, sin
embargo en la experimentación se llegó a un límite en la mitigación de armónicos lo cual abre
una línea de trabajo en la optimización del FAP.
Figura 10. Corriente en la red eléctrica ig sin referencia de armónicos y después de un tiempo con referencia de
armónicos.
Conclusiones
Los resultados obtenidos en laboratorio muestran la capacidad del FAP de mitigación de
armónicos de corriente ya que se presenta una mejora significativa en la reducción de la
Distorsión Armónica Total de la corriente en la red eléctrica debida a la presencia de una carga
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electrónica que consume la corriente de forma distorsionada. Asimismo, se abre una línea de
trabajo en la optimización del FAP para que se logre una mayor mitigación de armónicos de
corriente así como llevar a cabo el escalamiento a un prototipo de mayor potencia.
Referencias
ABB. (19 de Mayo de 2017). www4.abb.com. Obtenido de http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/0/18aa8879b8cc0186c125761f005035b7/$file/Vol.8.pdf
Allen-Bradley. (19 de Mayo de 2017). rockewellautomation.com. Obtenido de
http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/wp/mvb-wp011_-en-p.pdf
Bingham, R. P. (19 de Mayo de 2017). dranetz.com. Obtenido de http://dranetz.com/wp-
content/uploads/2014/02/harmonics-understanding-thefacts.pdf Electric, S. (19 de Mayo de 2017). schneider-electric.co.nz. Obtenido de https://www.schneider-
electric.co.nz/documents/automation-control/en/shared/slted109014EN.pdf NHP. (19 de Mayo de 2017). www.nhp.com.au. Obtenido de
http://www.nhp.com.au/files/editor_upload/File/Brochures/Power-Quality/NSCHAFFC.pdf
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Capítulo IV. Desarrollo de un demapeador reconfigurable QAM-4/16/64/256 de tipo hard-decision
Eduardo Romero Aguirre, Darcy Daniela Flores Nieblas, Alba Lucía Ibarra Leyva y
Sadrach Acosta Rosales Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen La demanda continua por parte de los usuarios de que los sistemas de comunicación inalámbricos manejen cada vez mayores volúmenes de información (audio, vídeo y datos) en cualquier lado y en cualquier lugar, ha detonado la imperante necesidad de buscar algoritmos de operación más eficientes y nuevas alternativas tecnológicas para su diseño, ante las limitantes actuales de velocidad y consumo de energía impuestas por las soluciones actuales basadas en procesadores digitales de señales (DSP). Recientemente para solventar lo anterior, los arreglos de compuertas programables en campo (FPGA) han surgido como una de las tecnologías contemporáneas para implementar bloques de procesamiento digital en los sistemas de comunicación modernos. Ante esto, en este artículo se presenta el desarrollo de una arquitectura digital basada en FPGA para un demapeador (demapper) de tipo hard-decision QAM-4/16/64/256, bloque fundamental presente en todo sistema receptor. Se propone un novedoso esquema de constelación reconfigurable, distinto a la solución tradicional de cuatro constelaciones individuales fijas, con lo cual se logra una reducción drástica en la complejidad de hardware y el retardo total en la ruta de datos. El diseño fue implementado en una tarjeta de desarrollo Xilinx Spartan-3E alcanzando una frecuencia máxima de operación superior a los 100 MHz con una utilización de recursos del 1% del FPGA.
Introducción
Hoy en día, los sistemas de comunicación inalámbrica han llegado a ser parte de la vida
cotidiana de la mayor parte de la población del mundo. Por tal motivo, existe la necesidad
continua de desarrollar sistemas de comunicación que sean capaces de transmitir y recibir
información a alta velocidad sin la necesidad de aumentar el ancho de banda. Técnicas como:
OFDM (Multiplexación por división de frecuencias ortogonales) en conjunto con el uso de
constelaciones QAM (Modulación por amplitud de cuadratura) de alto orden, permiten utilizar
banda amplia con manejo eficiente del espectro. En consecuencia, su correcto diseño empleando
la tecnología adecuada impactará en su desempeño y por ende en el del sistema total. Las
arquitecturas digitales en tecnología programables (Artetxe, 2013) son una opción atractiva desde
el punto de vista de costo-desempeño para desarrollar en forma digital cualquier bloque o etapa
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de un sistema de comunicación, con la ventaja adicional de una transición natural hacia un
tentativo ASIC (Circuito integrado de aplicación específica).
La transmisión/recepción de información en los estándares de comunicación modernos,
tales como 4G-LTE o 802.11n, requieren que sus bloques o etapas que lo conformen sean de
índole 100% digital, para cumplir con los requerimientos de velocidad y consumo de potencia. El
bloque demapeador QAM no es la excepción, ya que es parte vital en todo receptor inalámbrico
no importando si es de portadora única o multiportadora. Trabajos afines a los que aborda en este
artículo, pueden ser consultados en (Fung, 2010), donde se presenta a nivel algorítmico un
demapeador QAM M-ario a nivel bit con máxima verosimilitud aplicado a un sistema OFDM. En
(Pérez et al, 2011) se describe un demapeador iterativo QAM-256 con énfasis en el estándar de
difusión de video digital DVB-T2, pero no se implementa. Un demapeador similar para DVB-T2
implantado en un FPGA se reporta en (Chia-Wei et al, 2006), en donde se considera una técnica
de detección del mapa de constelaciones en dos dimensiones en el espacio de señales. En nuestro
trabajo, como parte del proyecto PROFAPI, se propone el desarrollo en FPGA de un demapeador
QAM-4/16/64/256 capaz de reconfigurar el tamaño de su constelación en tiempo de ejecución, en
vez de multiplexar su funcionamiento entre varias constelaciones individuales, que es como
operan las soluciones actuales. Haciendo énfasis en la implementación eficiente del algoritmo
que rige su funcionamiento, para obtener un diseño compacto y veloz que le permita operar
satisfactoriamente en receptores operando con cualquiera de los estándares de comunicación
actuales.
Fundamentación teórica
Un sistema de comunicación es aquel circuito con elementos electrónicos el cual tiene el
propósito de transmitir señales de un punto de origen a un destino, localizados en cierta ubicación
geográfica, dicha ubicación puede ser en el mismo sitio o en un sitio distante. Todos los sistemas
de comunicación están formados por tres grandes bloques: transmisor, medio o canal de
comunicación y receptor. De manera general, los sistemas de comunicaciones pueden usar una
sola portadora única (single-carrier) o usar varias (multi-carrier), para enviar la información. En
este último es posible enviar de manera simultánea a través de varias frecuencias usando la
técnica de multiplexación de división de frecuencias ortogonales (OFDM). Esto permite altas
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velocidades de transmisión, gran ancho de banda y capacidad para afrontar el retardo
multitrayectoria, fenómeno inherente en los sistemas inalámbricos (Orozco et al, 2015). En la
figura 1, se visualiza el diagrama a bloques de un sistema de comunicación genérico basado en
OFDM.
Serial a
paralelo“Mapper” IFFT
Paralelo a
Serial
Canal/Medio de
transmisión
Seriala
paralelo
Supresión de prefijo cíclicoFFT
Ecualizador en el dominio
de la frecuencia
“Demapper”Serial
a paralelo
Datos-Binarios
Prefijo-Cíclico
Datos-
TRANSMISOR
RECEPTOR Figura 1. Sistema de comunicación multiportadora basado en OFDM
En la Figura 1, se pueden identificar en el transmisor el bloque mapeador y en el receptor,
el demapeador; ambos fundamentales para la correcta operación del sistema. El objetivo del
mapeador es aceptar a su entrada una secuencia de bits, agruparlos en sub-secuencias de longitud
específica que se asociarán a un punto de la constelación, los cuales se combinaran con la señal
portadora para su transmisión. En el lado del receptor, la demodulación consiste en el conjunto de
técnicas utilizadas para recuperar la información transportada por una onda portadora. Tales
técnicas dependen de la transmisión de los parámetros de la señal de banda base y de la señal
portadora, tales como la amplitud, frecuencia o fase. Asimismo, existen demoduladores
sofisticados que además ejecutan tareas de recuperación de reloj, compresión de pulso, detección
y corrección de errores entre otras. Para el análisis de la demodulación se emplea el concepto de
la distancias entre formas de onda desconocidas y un conjunto de forma de ondas conocidas, a
este concepto se le llama distancia euclidiana (Li et al, 2009). En caso del modelo del canal
AWGN (ruido blanco aditivo Gaussiano), la señal recibida en el receptor !(!) puede describirse
matemáticamente en la relación de:
! ! = !! ! + !(!), (1)
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donde !!(!) es la señal transmitida de una las ! posibles y ! ! el ruido Gaussiano. El modelo
del canal es similar al mostrado en la figura 2, el cual también puede ser representado en forma
vectorial como:
! = !! + !, (2)
donde todos los vectores son !-dimensionales vectores reales. El mensaje m es elegido de
acuerdo a las probabilidades !! desde el conjunto de posibles mensajes {1,2,… ,!}. Los
componentes de ruido !!, 1! ≤ !!! ≤ !! son variables aleatorias!independientes e idénticamente
distribuidas con media cero y varianza !!/2. Así que la función de densidad de probabilidad del
vector n está dado por:
! ! = 1!!!
!exp −!!!!
! !!!2!! = ( 1
√!!!)!!exp!(− | ! |
!
!!)
(3)
Figura 2. Modelo de señal recibida a través de un canal AWGN.
El vector!! depende estadísticamente en el vector transmitido a través de las funciones
condicionales de probabilidad de densidad !(!│!!). En orden de minimizar la probabilidad de
error, es necesario para el detector óptimo seleccionar el mensaje que maximice !(!│!!):
!! = !"#$!%1≤!≤!!! ! !! = !!"#$%&!!!!! !| ! − !! |!, (4)
donde !’ es el mensaje elegido y asume que las señales son equivalentes, en otras palabras el
detector recibe ! y observa entre todo !! para encontrar el otro que se encuentre a una distancia
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mínima de ! utilizando el criterio de distancia euclidiana. También de (4), las métricas de
distancias basadas en símbolos pueden ser expresadan como:
!!!!!!"!"(!) = |!!" + !"!" − !!" − !"!"|!, ! = 1,2,… ,! (5)
El demapeador generalizado QAM M-ario
Dentro del demodulador, el demapeador se encarga de identificar a que punto de la
constelación corresponde los símbolos recibidos con la ayuda de las señales de las componentes
real (I) e imaginaria (Q) de la señal recibida. Para el realizar el demapping de los datos recibidos
existen dos métodos, hard-decision y soft-decision. En el primero, que es el que se aborda en este
proyecto, la palabra código es comparada con todas las posibles símbolos conocidos y el símbolo
que resulte más cercano será seleccionado por medio de la mínima distancia de Hamming o
Euclidiana.
Para el caso de los sistemas multiportadora con demapper hard-decision se consideran
constelaciones cuadradas QAM con codificación Gray, cuyo tamaño va de!!! = 2!!
(! = 1,2,3…), donde 2n es el total de bits recibidos, la mitad de ellos a través de la componente I
y la otra mitad por la Q. Cabe resaltar que el método de demodulación de la primera mitad de los
bits es el mismo que el de la segunda mitad, por lo que la función para demapear los bits de la
componente I se puede reutilizarse para los bits de su contraparte Q. A continuación se describe
el algoritmo (Fung, 2010) para identificar los bits de la componente I, !(!,!) con ! = 0,… ,! − 1
de QAM generalizado M-ario (! = 2!!). El proceso será similar para el caso de la componente
Q, !(!,!) y el número total de comparaciones para el demapper será de 2(2! − 1).
1) El bit de menor peso es equivalente a:
! !,! = ! 1,!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ≥ 0!!!!!!!!!!!!!!!!!!!0,!!!!!!!!!!"#$%"&'(!!!"#!!"#$.
(6)
2) Sí ! ≥ 2, entonces:
!(!,!) = 1,!!!!!!!!!!!!!!!!!!"! ! ≤ 2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!0,!!!!!!!!!!!!"#$%"&'(!!"#!!!"#$.!!!!!!!!
(7)
3) Sí ! ≥ 3,!usar de manera sucesiva:
!(!,!) =1,!!!!!!!!!!!!!!!!"! 4! − 3 2!!! ≤ ! ≤ 4! − 1 2!!!! = 1, 2!,3,… , 2!!! ! !!!!!!!!!!! = 2, 3,… ,! − 1!!!!!!!!0,!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"#$%"&'(!!"#!!!"#$.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
(8)
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51 !
Metodología
La Figura 3, muestra el procedimiento para el desarrollo de la arquitectura digital del
demapeador. Cabe señalar que a pesar de que no se indique explícitamente, cada una de las
etapas puede ser de carácter cíclico.
Por principios de cuenta se hizo una investigación de conceptos y del estado del arte, con
lo que se contextualizó el proyecto y se contrastó con trabajos similares. Después se replicó el
funcionamiento del demapeador, programando en MATLAB el algoritmo en cuestión y se
identificó condiciones de operación “tipo” que se usaron como referencia para corroborar el
correcto funcionamiento del modelo programado. Luego se trasladó dicho algoritmo al dominio
de la aritmética de precisión finita y se procedió a la descripción de hardware a nivel RTL
(Transferencia a nivel registro) usando lenguaje Verilog. La descripción se realizó a partir de un
sistema completo permitiendo que los submódulos fueran descritos también como bloques
funcionalmente independientes. La descripción final con el nivel jerárquica más alto, conocida
como Top-level, permitió interconectar todos submódulos que conforman al demapper.
Finalmente se implementó en una tarjeta de desarrollo FPGA Spartan 3E y se procedió a su
verificación por medio de test-benchs en un entorno de simulación alrededor de la arquitectura.
Los resultados de cada test-benchs se analizaron en su conjunto para determinar la validez del
demapper.
Figura 3. Diagrama de flujo de la metodología para el desarrollo del demapper propuesto.
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Diseño de la arquitectura de hardware del demapeador
El demapper en cuestión se diseñó para identificar los símbolos ya sea en constelaciones
QAM de 4, 16, 64 y 256 bits, aunque en este documento se pondrá énfasis en la constelación de
mayor tamaño. Se presupone que los símbolos han pasado por un proceso de ecualización, es
decir se han restaurado las componentes de frecuencia afectadas por el medio y que la
perturbación restante corresponde a la componente de un ruido gaussiano blanco. La técnica de
diseño usada fue la Top-Down, ya que inicialmente se pensó en la arquitectura como un todo y
luego se definieron los submódulos que la conforman y su jerarquía. En la Figura 4 se puede ver
tal propuesta de hardware del demapper.
4b
LUT
ABS
Detector de cuadrante
A
B
s16.11
s16.11
s16.11
s16.11
4b
sal_dsim(I0I1I2I3Q0Q1Q2Q3)
dsim_I
dsim_Q
demap_mode
Banco de comparadores
Concatenadory selector
2b
2b
Sel ent
s16.11 s16.11
Figura 4. Arquitectura digital del demapper.
El funcionamiento de la arquitectura es el siguiente, en los buses de entradas A y B se
reciben las componentes de la señal contaminada con ruido, las cuales entran simultáneamente al
detector de cuadrante, que verificará la posición del símbolo dentro de la constelación y luego al
bloque ABS que detectará la magnitud presente en las entradas. El detector de cuadrante
determinará el valor de los bits de menor peso para I e Q y los enviará al concatenador. En el
banco de comparadores la señal se compara con las constantes almacenadas del bloque LUT para
poder definir la ubicación del símbolo y así lograr su correcta identificación. Por último, se tiene
el módulo concatenador que incluye un selector que recibe la información procesada proveniente
del bloque detector de cuadrante y la del bloque de comparadores. Tales señales conforman todos
los posibles resultados de bits que son parte de los cuatro tipos de constelaciones para que
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posteriormente a través de la señal de entrada del selector sel_ent sea elegida el tipo de
modulación QAM que se requiera (4/16/64/256), obteniendo así un símbolo de 8 bits con
componentes I e Q (salida sal_sim).
Resultados y discusión
A continuación se describirán las pruebas hechas al demapeador y se variarán algunos de
los parámetros de operación, para su análisis y discusión. Cabe aclarar que por cuestiones de
espacio, tales pruebas se centrarán únicamente en el modo de operación QAM-256. También no
fue posible compararlo con propuestas similares debido a las diferencias en tecnología,
herramientas, condiciones del entorno de verificación por mencionar algunas.
Resultados de síntesis
Debido a que todos los bloques del demapeador fueron descritos a nivel de abstracción
RTL usando lenguaje Verilog, se garantizó su síntesis en su totalidad empleando la herramienta
de desarrollo ISE 14.7. El resultado se resume en la Tabla 1, donde se aprecia con claridad el bajo
consumo de recursos del FPGA del diseño. De igual manera, en la Figura 5 puede visualizarse
(de forma parcial) el resultado de la síntesis a nivel arquitectural.
Figura 5. Fragmento del diagrama del demapper QAM 4/16/64/256 sintetizado.
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Tabla 1. Resultados de la síntesis del demapeador.
Resumen de utilización de recursos del FPGA Recursos Usado Disponible Utilización
Número de Slices 76 14752 1% Número LUTs de 4 entradas 144 29504 1%
Número de IOBs 42 250 16% Frecuencia máxima 121.276 MHz
Pruebas y resultados funcionales
Para validar el correcto funcionamiento del demapper, se presenta en la Figura 6a, el
conjunto de bloque de mil símbolos recibidos simultáneamente, así como su correctas asignación
a un punto determinado dentro de la constelación QAM-256 (Figura 6b). a) b)
Figura 6. Bloques de 1000 símbolos aleatorios alimentados al demapeador: a) entrada, b) salida.
La Figura 7, muestra una porción del cronograma del experimento anterior, usando como
referencia un símbolo recibido en el primer cuadrante de la constelación. El demapper recibe las
dos componentes de la señal codificadas en 16 bits, denominados = 14.2568 (720Eh) y
B = 2.2549 (120Ah) siendo ambos positivos. Tales son “demapeadas” para obtener el símbolo
original de 8 bits en la salida Z = 8Dh, esto es 1000 y 1101.
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Figura 7. Fragmento del cronograma para un símbolo ubicado en el primer cuadrante de la constelación.
Los resultados anteriores evidencian que el demapper QAM-256 trabaja de manera eficaz
siendo capaz de identificar gran cantidad de símbolos sin comprometer su velocidad o frecuencia
de procesamiento, con una arquitectura compacta y eficiente a nivel hardware.
Conclusiones
El diseño digital usando FPGA es una alternativa para el procesamiento de señales en
diversas áreas, en este caso el área de telecomunicaciones. La etapa en cuestión llamada
demapper, demuestra como el uso de tecnología lógica programable como los FPGAs,
constituyen una alternativa atractiva para lograr mayores frecuencias de operación (>70 MHz),
baja utilización de recurso de hardware (1%) y con el valor agregado de la configurabilidad
(cuatro modos de operación). Cabe mencionar que a pesar de que se trabajó con herramientas de
Xilinx, la descripción final está libre de librerías o IP-cores propietarios, de tal forma que es
portable y puede ser implementado en FPGA’s de cualquier otro fabricante. Para finalizar es
importante también recalcar que el demapper es capaz de identificar una gran cantidad de
símbolos recibidos, no solo para la constelación de 256 bits, sino que también nos permite
hacerlo para las constelaciones de 4,16 y 64 bits según sea lo requerido, esto sin la necesidad de
aumentar el consumo de los recursos internos del FPGA ni comprometer la velocidad de
procesamiento de los datos.
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Referencias Artetxe Q., Itsaso. (2013). Tecnologías actuales para dispositivos lógicos programables, Tesis de
licenciatura, UPV. Chia-Wei Chang, Po-Ning Chen & Yunghsiang S. Han. (2006). A systematic bit-wise
decomposition of M-ary symbol metric, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 5, no. 10, pp. 2742-2751.
Fung, Andy. (2010). Suboptimal soft-bit level demapper for M-QAM-OFDM Systems, MSc.
Thesis, Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong. Li, M., Nour, C. A., Jego, C., & Douillard, C. (2009). Design of rotated QAM mapper/demapper
for the DVB-T2 standard. Signal Processing Systems, 2009. SiPS 2009. IEEE Workshop on (pp. 018-023). IEEE.
Orozco Galván, L., Parra Michel, R. & Romero Aguirre, E. (2015). Reconfigurable architecture
based on FPGA for OFDM transmitter, 7th IEEE Latin-American Conference on Communications (LATINCOM), Arequipa, 2015, pp. 1-6.
Perez-Calderón, D., Baena-Lecuyer, V., Oria, A. C., Lopez, P., & Doblado, J. G. (2011). Rotated
constellation demapper for DVB-T2. Electronics Letters,47(1), 31-32.
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Área temática: Ciencias Naturales
Capítulo V. Determinación de plomo en agua marina y camarón (Litopenaeus vannamei) en la Bahía de Lobos, Sonora, México
José de Jesús Balderas Cortés, María Mercedes Meza Montenegro, José Luis Antonio Solórzano
Meza, Iram Mondaca Fernández y Cinthya Guadalupe Soto Islas Departamento de Biotecnología y Ciencias Alimentarias
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen El sur del estado de Sonora cuenta con una gran diversidad de siembra y pesca de organismos acuícolas, entre los que destaca el camarón en Bahía de Lobos. Es considerado uno de los estuarios más grandes de Sonora y México. En este trabajo se evaluaron las concentraciones de plomo en agua marina y su exposición en camarón (Litopenaeus vannamei). Se tomaron muestras mensuales de agua marina en 5 puntos estratégicos de la bahía durante un periodo de 8 meses. Las muestras de camarón se tomaron en la temporada de pesca (es una especie vedada) con ayuda de los pescadores locales de la bahía. Se realizaron pruebas de espectrofotometría de absorción atómica. Los resultados muestran que el plomo está presente en agua y no en exoesqueleto y músculo de camarón; lo que demuestra que las concentraciones de plomo en agua no están siendo bioacumuladas por este organismo. Los resultados de agua superan los límites máximos permisibles por la normatividad mexicana para los estuarios y la protección de la vida acuática, pero no superan los límites máximos permitidos para el consumo humano.
Introducción
Las actividades diversas del hombre han causado contaminación de los recursos naturales,
incluyendo el mar y los estuarios, donde se ven afectados organismos vivos autóctonos (Alarcón,
2003). La seguridad ecológica para los seres humanos depende en gran parte de los estuarios,
ambientes productivos que soportan el 70 % de la población mundial (Hao et al. 2017). Las zonas
costeras suelen ser los receptores finales de contaminantes orgánicos e inorgánicos de origen
antropogénico (Calderón y Valdés, 2012).
Uno de los principales contaminantes de los diversos ambientes es el plomo, que se ha
empleado en grandes cantidades a través del tiempo y en diferentes actividades, tales como:
industriales, minería, agrícolas, automotriz, pinturas, construcción (Dutta et al. 2005).
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La contaminación del mar ha traído consigo un incremento en los niveles de metales,
perjudicando la flora y fauna del lugar, así como a los seres humanos (Zarazúa et al. 2013). Esta
contaminación se convierte en un problema para las actividades marinas (incluida la pesca), el
deterioro de la calidad del agua de mar y la reducción de los atractivos naturales (Alarcón, 2003).
El Pb es uno de los elementos más tóxicos y dañinos que existen, además este poseer efectos
acumulativos en tejido de organismos acuáticos y no desempeñar ninguna función biológica en
los seres vivos (Lemus et al. 2014; Romero, 2009).
El objetivo de este estudio fue analizar la concentración de plomo en agua marina y su
exposición en crustáceos de interés comercial (Litopenaeus vannamei) de la Bahía de Lobos,
Sonora. Por lo anteriormente mencionado es de suma importancia su monitoreo y conocer el
impacto que ocasiona en la salud humana.
Fundamentación teórica
Bahía de Lobos, localizada en el sur del Estado de Sonora, es uno de los estuarios más
grandes de México, aun así son inexistentes los estudios de contaminación de metales pesados en
el lugar.
Hansen et al. (2013) llevaron a cabo experimentos de laboratorio con sedimentos en
embalses tropicales para demostrar el riesgo de liberar diversos contaminantes al agua,
incluyendo metales pesados, evaluando la persistencia de estos contaminantes durante cualquier
época del año asociada a la resuspensión ocasionada mediante las corrientes. Éste tipo de
experimentos coincide con el realizado por Lima et al. (2005), en el río Almendares, Cuba, en
donde se plantea que la contaminación encontrada en el agua se puede deber a los sedimentos,
mecanismo por el cual también pueden llegar a diferentes organismos por bioacumulación y
biomagnificación.
Un ejemplo en México son los estudios realizados en el Río Lerma, uno de los cuerpos de
agua más contaminados del país, en donde Zarazúa en el 2013, analizó metales pesados entre
ellos plomo y su bioacumulación en vegetación acuática (H. ranunculoides), usada como
bioindicadores de contaminación.
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En el lago Poopó de Bolivia, Molina et al. (2012) llevó a cabo experimentos de
biomagnificación por metales pesados en peces (Odonthestes bonariensis y Orestias agassizii), en donde el plomo se encontró en altas concentraciones pudiendo resultar en un problema para el
consumo humano.
Uno de los primeros estudios encaminados a la cuantificación de metales se remonta 25
años atrás, en donde Ávila-Perez y Zarazúa-Ortega (1993) determinaron plomo en aguas
superficiales para sedimento y ostión (Crassostrea virginica), reportándose en aquellos estudios,
concentraciones hasta 8 veces mayores al límite máximo permitido por la normatividad mexicana
para el desarrollo de organismos acuáticos. Además de encontrarse en altas cantidades en
sedimentos y ostión, reportándose perjudiciales para la salud humana en caso de consumo.
Esto demuestra que la contaminación por metales (plomo) es un hecho que ha trascendido
durante décadas, en donde al no haber una solución permanente, eficaz y práctica, siga siendo un
problema de índole regional y nacional. Este descuido ha ocasionado problemas de
contaminación ambiental, afectando los ecosistemas y la salud humana al consumir organismos
contaminados, ocasionando a su vez desequilibrio ecológico en la flora y fauna de estos lugares.
Metodología
Área de estudio. Bahía de Lobos se localiza en el Municipio de San Ignacio Río Muerto
del Estado de Sonora, México sus coordenadas geográficas son Longitud: 27º 21' 0.6’’, Latitud:
110º 27' 17’’ (Figura 1).
Figura 1. Localización de Bahía de Lobos, Sonora.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Muestreo de agua. Las muestras de agua fueron tomadas mensualmente en 5 puntos
distribuidos en el desemboque del dren agrícola que alimenta directamente a la Bahía y sus
alrededores durante el periodo Mayo-Diciembre, analizando un total de 40 muestras de agua.
Las muestras de agua (acidificadas con 1mL de HNO3 al 70% J.T. Baker, grado absorción
atómica) fueron tomadas de la capa superficial en frascos de polietileno de 500 mL. Todas las
muestras se resguardaron en hieleras a +4°C y se transportaron al laboratorio de toxicología
ambiental ubicado en el edificio CIIBAA del Instituto Tecnológico de Sonora.
Se tomó una alícuota de 100 mL de agua, conservándose a -20°C en un congelador
GENERAL ELECTRIC modelo FCM 7DTA WH hasta su posterior análisis siguiendo la NMX-
AA-051-SCFI-2001 (SE, 2001).
Muestreo de camarón. Las muestras de camarón se recolectaron en la temporada legal de
pesca del crustáceo, en septiembre de 2016 con la ayuda de los pescadores locales (Figura 2) y se
transportaron en bolsas herméticas de polietileno de 1 galón. Todas las muestras se resguardaron
en hieleras a +4°C y se transportaron al laboratorio de toxicología ambiental ubicado en el
edificio CIIBAA del Instituto Tecnológico de Sonora. Las muestras de camarón se conservaron
completas, guardándose a -20°C en un congelador GENERAL ELECTRIC modelo FCM 7DTA
WH hasta su posterior análisis siguiendo la NOM-242 SSA1-2009 (SSA, 2009).
Lavado del material. El material fue lavado previamente durante 24 h, en solución de
Extrán al 2%, con dos enjuagues posteriores de agua corriente y dos enjuagues de agua destilada.
Después se sumergió el material en HNO3 al 10% durante 24 h, con sus posteriores lavados de
agua corriente y agua destilada.
Equipo. Para la realización de las lecturas por flama, se utilizó el equipo de
Espectrofotometría de Absorción Atómica (E.A.A.) Agilent 200 Series AA Sistems.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Procedimiento
Linealidad. Para la lectura de plomo se preparó una solución de trabajo de 100 mg/L a
partir de una solución madre de 1000 mg/L marca Merck, de la solución de trabajo se crearon 5
puntos de la curva de calibración 0.5 mg/L, 1 mg/L, 2 mg/L, 3 mg/L y 5mg/L.
Precisión y exactitud. El parámetro de precisión se evaluó obteniendo los porcentajes de
recobro y los coeficientes de variación obtenidos a partir de un sextuplicado de una muestra
blanco fortificado con una concentración conocida de plomo a 3 mg/L.
Procesado de las muestras de Litopenaeus vannamei. Se pesaron individuos completos,
tejido muscular y exoesqueleto (Litopenaeus vannamei) en vidrio de reloj (para el pesaje se
utilizó una balanza analítica marca Sartorius Modelo TE64) al igual que para los 2 fortificados.
Posteriormente, las muestras pesadas se trasladaron del vidrio de reloj a vasos precipitados de
100 mL, adicionando a cada uno 5mL de ácido nítrico al 70 % (libre de metales).
Seguido de esto se pasaron a la parrilla de calentamiento (todo ello llevado a cabo dentro de la
campana de gases) procurando que esta no hierva hasta obtener un volumen de 5 mL con una
coloración amarilla ámbar.
Después que las muestras pasaron por la digestión ácida, se enfriaron a temperatura
ambiente. Posteriormente se filtraron, utilizando papel filtro Whatman #42 y embudos cónicos en
un matraz volumétrico de 100 mL. Una vez filtradas, se aforaron para llevar a un volumen
conocido de 100 mL con agua destilada y por último pasarlas al E.A.A. por flama para su lectura
(Figura 3).
Procesado de las muestras de agua. Se tomaron 25 mL de agua por muestra y fortificado.
Posteriormente se pasaron a vasos de precipitados de 100 mL, adicionando a cada uno 5mL de
ácido nítrico al 70 % (libre de metales).
Calidad del análisis. Se preparó un banco de reactivos y material así como fortificados de
cada una de las matrices (agua marina y Litopenaeus vannamei) adicionando una concentración
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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conocida del estándar de Pb por triplicado para garantizar la calidad y recuperación del metal de
interés.
Figura 2. Digestión y análisis de las muestras.
Resultados y discusión
Se obtuvieron los resultados de plomo en Bahía de Lobos, convirtiéndose en la primera
referencia de este tipo. Como se puede observar, el mes que presentó mayor presencia de plomo
fue julio con una concentración media de 2.81 mg/L (Tabla 1), seguido de septiembre, agosto,
mayo, noviembre, octubre, junio y diciembre.
Tabla 1. Medias y rangos de las concentraciones de Pb en agua de Bahía de Lobos.
Meses Agua (mg/L) Mayo 1.05 (0.47-1.66) Junio 0.47 (0.47-0.47) Julio 2.81 (0.47-6.06) Agosto 1.85 (0.47-3.66) Septiembre 2.48 (0.47-4.5) Octubre 0.80 (0.47-2.16) Noviembre 0.89 (0.47-2.16) Diciembre 0.47 (0.47-0.47)
Líneas de investigación de cuerpos académicos
63 !
Si se toma en cuenta la NOM-001-ECOL-1996 (SEMARNAP 1996) que establece los
límites máximos permisibles diarios para Pb en estuarios con un valor de 0.4mg/L que coincide
con el de la protección de la vida acuática, todos los meses analizados incumplen con lo
establecido en la norma mexicana. El límite máximo permitido diariamente llegó a sobrepasar
hasta 15.15 veces lo establecido para un estuario y la misma cantidad de veces ha sobrepasado lo
establecido para la protección de la vida acuática.
La NOM-001-ECOL-1996 (SEMARNAP 1996) establece también los límites máximos
permisibles mensuales para Pb en estuarios y la protección de la vida acuática con un valor de
0.2 mg/L. Todos los meses analizados incumplen con lo establecido en la norma mexicana
sobrepasando hasta 30.30 veces lo establecido para un estuario y para la protección de la vida
acuática.
Haciendo una comparación respecto a los niveles de Pb en agua en México y otros lugares
del mundo, tenemos que: en el río Ganga en Bengal, India se han encontrado niveles máximos de
3.35 mg/L (Dutta et al.2005). Las concentraciones más altas encontradas por Ismail et al. (2016),
en el estrecho de Malacca, Malasia fueron de 0.160 mg/kg y en el rio Lerma, México se han
encontrado niveles máximos de 0.193 mg/L (Zarazúa et al. 2013).
Mientras que en bahía de Lobos la concentración máxima ha sido de 6.06 mg/L, lo que es
1.8 veces más que lo encontrado en el rio Ganga; 37.87 veces más que en el estrecho de Malaca y
31.39 veces lo encontrado en el rio Lerma. Así podemos decir que Bahía de Lobos, Sonora
supera en contaminación a otros lugares de México y el mundo.
Los resultados para crustáceos cumplieron los límites de 0.5 mg/kg de Pb que establece la
NOM-242-SSA1-2009 para el consumo humano, no detectándose el metal de estudio en el
músculo,, exoesqueleto y cabeza de los camarones analizados.
Conclusiones
Se concluye que las muestras de agua de Bahía de Lobos, Sonora tiene presente
niveles de plomo superiores a la normatividad existente, pero estos no se han visto reflejados en
Líneas de investigación de cuerpos académicos
64 !
bioacumulación en el camarón (Litopenaeus vannamei) especie comestible y de alto interés
comercial y uno de los pilares de la economía sonorense. Se recomienda realizar un muestreo
ambiental y biológico más amplio para realizar mapeos y visualizar como se distribuye la pluma
de contaminación del Pb en el lugar y cómo puede afectar a otras especies.
Referencias
Alarcón, S. (2003). Determinación de Elementos traza (Cd, Cu, Ni, Pb, Hg y As) en Agua de Mar
y Sedimento de la Bahía de Puerto Montt. Tesis. Escuela de Química y Farmacia. Facultad de Ciencias. Universidad Austral de Chile. 84 p.
Ávila-Pérez, P. y Zarazúa-Ortega, G. (1993). Concentración de metales pesados en ostiones
(Crassostrea virginica Gmelin), del canal de Chijol, Veracruz, México. Revista internacional de contaminación ambiental, 9(2), 53-64.
Calderón, C. y Valdés, J. (2012). Metals content in sediments and benthic organisms of San Jorge
Bay. Revista de Biología Marina y Oceanografía, 45(1), 121-133. Dutta, S., Kole, R. K., Gosh, S., Nath, D. y Vass K. K. (2005). Impact assessment of Lead on
wáter quality of River Ganga in west Bengal, India. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 75, 1012-1019. DOI: 10.1007/s00128-005-0850-5.
Hansen, A. M., Mahé, F. y Corzo-Juárez, C. E. (2013). Metodología para determinar la liberación
de metales del sedimento al agua en lagos y embalses. Revista internacional de contaminación ambiental, 29(3), 179-190.
Hao, H., Bin, C., Zhiyuan, M., Zhenghua, L., Senlin, Z., Weiwei, Y., Jianji, L., Wenjia, H.,
Jianguo, D. y Guangcheng, C. (2017). Assessing the ecological security of the estuary in view of the ecological services- A case study of the Xiamen Estuary. Ocean & Coastal Management, (137), 12-23. DOI: 10.1016/j.ocecoaman.2016.12.003
Ismail, A., Toriman, M. E., Juahir, H., Zain, S. M., Habir, N. L. A., Retnam, A., Kamarudin, M.
K. A., Umar, R. y Azid, A. (2016). Spatial assessment and source identification of heavy metals pollution in surface wáter using several chemometric techniques. Marine Pollution Bulletin, (106), 292-300. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2015.10.019.
Lemus, M., Castañeda, J. y Chung, K. (2014). Heavy metals in fish and invertebrates from the
gulf of Paria, Venezuela. Revista internacional de contaminación ambiental, 30(2), 137-142.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
65 !
Lima, L., Olivares-Rieumont, S., Columbie, I., de la Rosa, D. y Gil., R. (2005). Niveles de plomo, zinc, cadmio y cobre en el rio Almendares, ciudad Habana, Cuba. Revista internacional de contaminación ambiental, 21(3), 115-124.
Molina, C.I., Ibañez, C. y Francois-Marie, G. (2012). Proceso de biomagnificación de metales
pesados en un lago hiperalino (Poopó, Oruro, Bolivia): Posible riesgo en la salud de consumidores. Ecología en Bolivia, 47(2), 99-118.
Romero, K. P. (2009). Contaminación por metales pesados. Revista Cientifica Ciencia
Médica, 12(1), 45-46. SE (2001). Norma Mexicana NMX-AA-051-SCFI-2001. Análisis de agua-Determinación de
metales por absorción atómica en aguas naturales, potables, residuales y residuales tratadas-Método de prueba. Secretaría de Economía. Diario Oficial de la Federación. 13 de agosto del 2001.
SEMARNAP (1996). Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996. Límites máximos
permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales. Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca. Diario Oficial de la Federación. 6 de enero de 1997.
SSA (2009). Norma Oficial Mexicana NOM-242-SSA1-2009. Productos y servicios. Productos
de la pesca frescos, refrigerados, congelados y procesados. Especificaciones sanitarias y métodos de prueba. Secretaría de Salud. Diario Oficial de la Federación. 10 de febrero de 2011.
Zarazúa, G., Ávila-Pérez, P., Tejeda, S., Valdivia-Barrientos, M., Zepeda-Gómez, C. y Macedo-
Miranda, G. (2013). Evaluación de los metales pesados Cr, Mn, Fe, Cu, Zn y Pb en sombrerillo de agua (Hydrocotyleranunculoides) del curso alto del Río Lerma, México. Revista internacional de contaminación ambiental, 29(2), 17-24
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Capítulo VI. Bioestimulante múltiple en el desarrollo y producción pepino (Cucumis sativus L.) bajo condiciones de casa sombra en el Valle del Yaqui
Maritza Arellano Gil, Ofelda Peñuelas Rubio, Catalina Mungarro Ibarra, Abel Alberto Verdugo
Fuentes y Gilberto Gómez García Dirección de Recursos Naturales Instituto Tecnológico de Sonora
Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen México es el 8vo productor mundial de pepino, el dinamismo del mercado internacional, hace necesario el aumento del rendimiento para aprovechar las ventanas de comercialización. Potencialmente se pueden alcanzar hasta 179 ton ha-1, por lo que se hace indispensable la validación de estrategias para alcanzarlo. El objetivo de este proyecto fue valorar la aplicación de un bioestimulante con base en: algas marinas, extractos vegetales, aminoácidos y fitorreguladores en el cultivo intensivo de pepino (Cucumis sativus L.) en condiciones de casa sombra en el Valle del Yaqui, Sonora. Se aplicaron por drench cuatro tratamientos: 0, 1, 1.5 y 2 L ha-1 del bioestimulante, se evaluó altura, rendimiento, calidad, firmeza, biomasa aérea y radical. En altura y calidad (longitud y diámetro de fruto) no hubo diferencias entre tratamientos; sin embargo hubo 71, 69 y 65% más frutos y 27, 22 y 17% más peso al aplicar 2, 1 y 1.5 L ha-1, respectivamente con respecto al testigo. En la biomasa aérea y radical destacaron las plantas que se les aplicó 2 L ha-1 con 17 y 88% más que el testigo. Con los resultados obtenidos se evidencia el importante aumento en rendimiento lo cual, considerando lo corto del ciclo de cultivo, es derivado de la bioestimulación de la raíz de las plantas de pepino.
Introducción
La producción de pepino en nuestro país alcanzó en 2015 un valor de 243 millones de
dólares, los principales productores son Sinaloa y Sonora y concentran la producción entre
diciembre y marzo de acuerdo a la demanda del mercado estadounidense que se ha perfilado
como el principal consumidor (SIAP-SAGARPA, 2016). La planta de pepino tiene un potencial
de rendimiento en invernadero hasta de 179 T ha-1, sin embargo a nivel nacional se reportan de 6
a 105 T ha-1 dependiendo del nivel de tecnificación del sistema de producción. El cultivo de
pepino es corto y sumamente intenso, por lo que la estimulación del desarrollo de la raíz es
fundamental para mantener la capacidad productiva de la planta.
Además de proveer los requerimientos edafoclimáticos de los cultivos, en la agricultura se
utilizan bioestimulantes para favorecer el crecimiento de las plantas, los cuales según el Consejo
Líneas de investigación de cuerpos académicos
67 !
Europeo de la Industria de Bioestimulantes (EBIC, 2017)) se definen como “una sustancia o
mezcla de ellas o un microorganismo diseñado para ser aplicado solo o en mezcla sobre plantas
de cultivo, semillas o raíces (rizósfera) con el objetivo de estimular procesos biológicos y, por
tanto, mejorar la disponibilidad de nutrientes y optimizar su absorción; incrementar la tolerancia
a estreses abióticos; o los aspectos de calidad de cosecha”. Estos funcionan a través de complejos
modos de acción que están orientados de manera general al desarrollo de la raíz y a favorecer la
absorción de macro y micronutrientes (Calvo et al., 2014) cualidades que han sido reportadas en
los extractos de algas (Battacharyya et al., 2015), aminoácidos (Colla et al., 2015),
fitorreguladores (Ariza et al., 2015) y extractos vegetales (Grijalva et al., 2012). Sin embargo,
existe una brecha entre los estudios de laboratorio con un bioestimulante único y la eficiencia en
situaciones prácticas de campo considerando la multitud de factores que afectan el crecimiento de
una planta (Du Jardin, 2015), por lo cual se evaluó el efecto de un bioestimulante múltiple en el
desarrollo y producción pepino (Cucumis sativus L.) bajo condiciones de casa sombra en el Valle
del Yaqui.
Fundamentación teórica
En los últimos años los bioestimulantes se emplean en conjunto con fertilizantes, no como
un reemplazo, para obtener un mejor desarrollo de los sistemas vegetales. Se reportan los
siguientes beneficios en el uso de bioestimulantes (Du Jardin, 2015):
! Germinación más rápida y completa.
! Mejoran los procesos fisiológicos como: fotosíntesis, respiración, síntesis de proteínas,
etc.
! Favorecen al desarrollo y multiplicación celular.
! Incrementan el volumen y masa radicular.
! Mejoran la capacidad de absorción de nutrientes y agua del suelo.
! Aumentan la resistencia de la planta a condiciones ambientales adversas, plagas y
enfermedades.
! Participan activamente en mecanismos de recuperación de plantas expuestas al estrés.
! Aumento de la producción y calidad de las cosechas.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Fósforo. La mayoría de los suelos son deficientes en formas de fósforo asimilables, por lo
que se requiere de la aplicación de fertilizantes fosforados para alcanzar niveles aceptables de
productividad. Sin embargo, la mayor parte del fósforo aplicado es rápidamente fijado en el suelo
en fracciones que están pobremente disponibles por las raíces de las plantas. La interacción del
fósforo con diferentes nutrientes del suelo es de gran importancia en la absorción, traslocación y
utilización de este elemento por el vegetal. Una nutrición inadecuada de fósforo puede provocar
severos trastornos fisiológicos en las plantas, las cuales se consideran más eficientes cuando en el
aprovechamiento de este nutriente aún bajo determinadas condiciones nutricionales, normales o
adversas, consiguen utilizarlo para su crecimiento y desarrollo (Fernández, 2007).
Potasio. Es un macroelemento activador de enzimas que participan en fotosíntesis,
respiración y formadoras de almidón y proteínas, también se encuentra involucrado en el
transporte de fotoasimilados. Este ion juega un papel indispensable en la osmorregulación celular
y su deficiencia ocasiona pérdida de turgencia y marchitamiento (Alcántar et al., 2013). Su
presencia da firmeza a los tejidos y grosor a las paredes celulares; la deficiencia genera
descomposición del tejido parenquimatoso.
Extractos de algas marinas. Actúan como quelatos, mejorando la utilización de nutrientes
minerales y favoreciendo la estructura y aireación del suelo; como bioestimulantes mejorando la
germinación de la semilla y su establecimiento, optimizan el crecimiento, floración, producción
de fruto y por ende rendimiento, además de incrementar la resistencia a estrés biótico o abiótico y
la vida poscosecha (Craigie, 2011; Mattner et al., 2013). Los efectos bioestimulantes de las algas
marinas se relacionan con la presencia de fitorreguladores y compuestos de bajo peso molecular,
sin embargo, se ha investigado también el papel de algunas moléculas grandes y complejas como
polisacáridos y polifenoles; laminaran, fucoidan y alginatos no presentes en plantas terrestres
también favorecen la resistencia al stress (Khan et al., 2009; González et al., 2013).
Reguladores de crecimiento vegetal (ácido naftalenacético y ácido indolbutírico). Dentro
de las sustancias reguladoras de crecimiento, las auxinas son las que presentan mayores efectos
en la formación de raíces adventicias siendo las hojas jóvenes y yemas activas, la principal fuente
de auxinas endógenas, que permiten la rizogénesis en ausencia de auxina exógena (Yakhin, et al.,
Líneas de investigación de cuerpos académicos
69 !
2016). La aplicación exógena de auxinas induce la formación de raíces adventicias, las más
utilizadas son el ácido 3-indolbutírico (AIB) y el ácido naftalénacético (ANA), resultando más
efectivas en la inducción rizogénica que la auxina natural, el ácido 3- indolacético (AIA). A
través de estas sustancias se puede interferir en procesos fisiológicos y/o morfológicos tales como
germinación, crecimiento vegetativo, floración, fructificación, senescencia y abscisión. Estos
productos favorecen un equilibrio hormonal en la planta y producen una relación adecuada del
sistema radical aumentando el número y la profundidad de raíces, las que aportan una mayor
absorción de agua y nutrientes. Además, mantienen por más tiempo las hojas con una fotosíntesis
activa (Kearney et al., 2011).
Metodología
Establecimiento del experimento. Se inició en Octubre de 2015 en el Centro Experimental
de Transferencia de Tecnología (CETT 910) del Instituto Tecnológico de Sonora, en el Valle del
Yaqui, Sonora. El experimento se llevó a cabo bajo condiciones de casa sombra con plantas de
pepino; se efectuó siembra directa, en doble hilera con una separación entre semilla de 50 cm. Se
regó utilizando un sistema presurizado por goteo con una cintilla de 30 cm entre goteros,
dependiendo de las necesidades del cultivo; se fertilizó inyectando en el sistema de riego
semanalmente, una dosis total 250-210-600-80 (NPK) Kg ha-1; se aplicaron extractos botánicos
(cítricos, canela, gobernadora, chile y ajo) como repelentes de plagas y prevención de
enfermedades.
Diseño experimental y tratamientos. Se aplicó un diseño experimental de cuatro bloques
al azar con cuatro tratamientos, conformando 16 unidades experimentales de 6m2 con 16 plantas
cada uno de las cuales se utilizaron las 10 plantas centrales como parcela útil. En total el
experimento fue de 96 m2, con 255 plantas. Se evaluaron cuatro dosis: 0, 1, 1.5 y 2 L ha-1 del
bioestimulante múltiple que corresponden a T1, T2, T3 y T4; la aplicación de los tratamientos fue
por triplicado, cada 15 días después de la germinación por drench, esto es directo a la raíz de la
planta simulando inyección en el sistema de riego. El contenido garantizado se muestra en el
Tabla 1.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
70 !
Tabla 1. Contenido garantizado del bioestimulante múltiple. Parámetro Resultado Fósforo (%) 5 Potasio (%) 4 Extractos vegetales (%) 7 Algas marinas (%) 10 Aminoácidos (%) 3 Ác. Naftalenacético (ppm) 280 Ác. Indolbutírico (ppm) 20 Oligolementos (%) 1 Materia orgánica (%) 28 http://fiasa.mx/wp-content/uploads/2016/09/FICHA-TECNICA-FIAMIN-R.pdf
Variables evaluadas. Altura de planta: se evaluó con cinta métrica desde la base del tallo
hasta la punta de crecimiento más alta; rendimiento: se contó y pesó los frutos en los cinco
cortes; calidad: longitud (cinta métrica), diámetro (vernier) y resistencia a la penetración
(penetrómetro Oremor de 0 a 44 lb) de los frutos cosechados; biomasa aérea y radical: se
seccionó la parte aérea y raíz de cada planta y se colocaron en bolsas de papel previamente
identificadas para secarlas en estufa a 60 °C hasta peso constante, posteriormente se pesaron en
balanza analítica. En cada parámetro de evaluación se obtuvieron valores numéricos
correspondientes a las 16 unidades experimentales; salvo en la biomasa radical, no se realizó
análisis estadístico a la raíz debido a que es sumamente complicado extraer la raíz de una planta
adulta, por lo que se tuvo solamente una muestra de cada tratamiento. Se utilizó el software
estadístico Statgraphics PLUS 4.0 para determinar los análisis de varianza y establecer las
diferencias entre tratamientos. Para comparar las medias se empleó la prueba de diferencia
mínima significativa (LSD) con un nivel de significancia de 5% representado en cada gráfica por
letras minúsculas, donde los tratamientos con la misma letra son estadísticamente iguales.
Resultados y discusión
Altura. No se detectan diferencias estadísticas significativas, sin embargo las plantas
tratadas con el bioestimulante T2, T3 y T4 (1, 1.5 y 2 L ha-1) muestran un comportamiento
favorable respecto al testigo (T1), con 17, 16 y 14% más altura respectivamente (Figura 1). Se
reporta que el uso de diversos bioestimulantes favorecen la altura de las plantas, tal es el caso de
T. harzianum A-34 en pepino y extractos de algas (Kappaphycus alvarezii) en soya (Rathore et
al., 2009).
Líneas de investigación de cuerpos académicos
71 !
Figura 1. Altura de plantas de pepino (Cucumis sativus L.) como efecto de diferentes dosis de un bioestimulante
múltiple aplicado al suelo bajo condiciones de casa sombra.
Rendimiento. El número de frutos (Figura 2a) reveló diferencias altamente significativas
(p<0.01), con 71, 69 y 65% los T4, T2 y T3 (2, 1 y 1.5 L ha-1) más que el testigo; en
concordancia, se detectaron diferencias estadísticas en el peso de frutos (Figura 2b), destacando
T4 y T3 (2 y 1.5 L ha-1) con 27 y 22 % más peso por encima del testigo sin aplicación. Los
extractos de algas incrementa las cosechas y favorece la calidad de los frutos porque contienen
hasta 27 sustancias naturales cuyos efectos son similares a los reguladores de crecimiento
(Yakhin, et al., 2016); en tomate se reportan hasta 21 T ha-1 más que el testigo (Álvarez, 2000);
bioestimulantes con polisacáridos, aminoácidos y ácidos húmicos evitaron la pérdida de
rendimiento y calidad en plantas tomate al reducir 40% la fertilización (Koleska et al., 2017); el
quitosano aplicado de manera foliar en pepino, aumentó 150% el rendimiento (González et al.,
2009).
Figura 2. Número (a) y peso (b) de frutos en plantas de pepino (Cucumis sativus L.) como efecto de diferentes dosis
de un bioestimulante múltiple aplicado al suelo bajo condiciones de casa sombra.
Calidad. No se encontró diferencia en el análisis estadístico entre los tratamientos en
cuanto a longitud del fruto, sin embargo las aplicaciones de bioestimulante fueron mínimamente
a! b!
Líneas de investigación de cuerpos académicos
72 !
más largos. El grosor del fruto de las plantas tratadas fue pequeña pero significativamente
diferente, siendo los pepinos de las plantas tratadas con el T3 (1.5 L ha-1) apenas 1% más
gruesos. Se evidenció una diferencia estadística de todos los tratamientos por encima del testigo
en la firmeza de los frutos, destacando T3 (1.5 L ha-1) con el 12% más Kgf, seguido del T2 y T4
(1 y 2 L ha-1) con 10 y 9% más firmeza (Tabla 2).
Tabla 2. Calidad de frutos de pepino (Cucumis sativus L.) como efecto de diferentes dosis de un bioestimulante múltiple aplicado al suelo bajo condiciones de casa sombra. Tratamientos Dosis (L ha-1) Longitud (cm) Diámetro (cm) Firmeza (Kgf)
T1 0 23.75 4.63 b 2.82 a T2 1 24.13 4.47 a 3.10 b T3 1.5 24.08 4.65 b 3.14 b T4 2 23.97 4.51 a 3.08 b
Se reporta que la aplicación foliar de levaduras y quitosano en plantas de pepino
incrementa significativamente la calidad expresada como longitud y diámetro del fruto, así como
su contenido nutrimental (Shehata et al., 2012); una sinergia diferente de levaduras con extractos
de algas, también de manera foliar, favoreció el diámetro y longitud de bulbos de cebolla, al igual
que el contenido de nitrógeno, proteína y materia seca; las citoquininas naturales en la levadura
estimulan división y alargamiento celular, así como la síntesis de proteína y ácidos nucleicos
(Shafeek, et al., 2015).
Biomasa. Se presentó una diferencia altamente significativa (p<0.01) en la parte aérea,
destacando el T4 (2 L ha-1) con 17% más peso que el testigo. La parte de raíz no se evaluó
estadísticamente ya que solo se muestra la raíz de una planta por tratamiento, sin embargo aún de
manera ilustrativa se denota el T4 (2 L ha-1) con 88% más que el testigo, después T3 y T2 (1.5 y
1L ha-1) con 69 y 63% más biomasa radicular.
Figura 3. Biomasa aérea (a) y radical (b) de frutos en plantas de pepino (Cucumis sativus L.) como efecto de
diferentes dosis de un bioestimulante múltiple aplicado al suelo bajo condiciones de casa sombra.
a! b!
Líneas de investigación de cuerpos académicos
73 !
Los mecanismos de acción de los bioestimulantes son muy diversos y pueden incluir la
activación del metabolismo del nitrógeno y del fósforo, haciéndolos disponibles para las plantas,
lo cual también estimula la actividad microbiana del suelo (Yakhin, et al., 2016), además de las
características formadoras del follaje como son desarrollo en la altura y el buen número de tallos
al añadir además citoquininas y giberelinas. La aplicación exógena de auxinas induce la
formación de raíces adventicias, las más utilizadas son el ácido 3-indolbutírico (AIB) y el ácido
naftalén acético (ANA), resultando más efectivas en la inducción rizogénica que la auxina
natural, el ácido 3- indolacético (AIA) (Geneve y Hauser, 1982). Se reporta que la aplicación
foliar de extractos de algas favorecen el desarrollo de raíces en una gran variedad de especies
como: tomate (Crouch & Van Staden, 1992), uva (Mugnai et al., 2008), y fresas (Alam, 2013)
entre otros. Las sustancias húmicas promueven el crecimiento en plantas de pepino debido a una
estimulación de la distribución del nitrógeno y otros nutrientes minerales, por acción de
citoquininas y poliaminas (Mora et al, 2010). Lo anterior nos lleva a entender que existe sinergia
en la utilización de bioestimulantes con minerales propios del desarrollo radicular en
combinación con fitorreguladores, tal como ocurrió en los resultados que aquí se presentan.
No se analizó la influencia en la materia orgánica del suelo, sin embargo, dado el 28%
que contiene el bioestimulante múltiple aquí evaluado, se puede esperar un efecto importante, ya
que otros estudios reportan que al aplicar microalgas al suelo (Arellano et al., 2016) se aumenta
éste parámetro hasta en 100%, lo cual es sumamente interesante en la zona sur de Sonora que por
génesis sus suelos son pobres en materia orgánica.
Conclusiones
De manera general las plantas que recibieron la aplicación del enraizante con base en
bioestimulantes, fósforo y potasio respondieron destacadamente en el rendimiento (hasta 70%
más frutos y 30% más peso) y calidad (9% más firmeza) en el cultivo de pepino (Cucumis sativus
L.), superando al testigo sin aplicación las dosis de los tratamientos T3 y T4 (1.5 y 2 L ha-1),
respectivamente. De manera especial el desarrollo radical ó biomasa se perfila como la causa
fisiológica de tal éxito (88% más), sin embargo se recomienda un análisis detallado sobre los
efectos en la raíz a partir de la germinación.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
74 !
Referencias Alam, M., Braun, G., Norrie, J. & Hodges D. (2013). Effect of Ascophyllum extract application
on plant growth, fruit yield and soil microbial communities of strawberry. Can J Plant Sci, 93, 23–36.
Alcántar, G., Trejo-Téllez, L., Fernández, L.,& Rodríguez, M. (2013). Elementos esenciales. En
G. Alcántar & L. Trejo-Téllez (Comp). Nutrición de cultivos (454 p.). México, Biblioteca Básica de Agricultura, Colegio de Postgraduados.
Álvarez, V.J. (2000). Los Extractos de Algas Marinas en el Rendimiento y Calidad del Tomate
(Lycopersicon esculentum Mill). Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Saltillo, Coahuila, Mex.
Arellano, M., Mungarro, C., Peñuelas, O., Verdugo, A.A. & Valdéz, L.C. (2016). Inoculante
orgánico líquido con base en algas en plantas de frijol (Phaseolus vulgaris) bajo condiciones de casa sombra: experiencias del cuerpo académico de Biotecnología Agrícola. En E. Meza, A. Soto, M. González y J. Angulo (Comp.). Avances de Investigación Colegiada en la Universidad (pp. 55-65). México: ITSON
Ariza, F.R., Barrios, A., Herrera, M., Barbosa, F., Michel, A., Otero M. & Alia, I. (2015).
Fitohormonas y bioestimulantes para la producción y calidad de lima mexicana de invierno. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 6(7), 1653-1666.
Battacharyya, D., Zamani, M., Rathor, P. & Prithiviraj, B. (2015). Seaweed extracts as
biostimulants in horticulture. Scientia Horticulturae, 196, 39-48. ISSN 0304-4238, Calvo, P., Nelson, L. & Kloepper, J. (2014). Agricultural uses of plant biostimulants. Plant Soil,
383, 3–41. Colla, G., Nardi, S., Cardarelli, M., Ertani, A., Lucini, L., Canaguier, R. & Rouphael, Y. (2015).
Protein hydrolysates as biostimulants in horticulture, Scientia Horticulturae, 196, 28-38. ISSN 0304-4238.
Craigie, J. (2011). Seaweed extract stimuli in plant science and agriculture. J Appl Phycol, 23,
371–393. Du Jardin, P. (2015). Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation,
Scientia Horticulturae, 196, 3-14. ISSN 0304-4238,
Líneas de investigación de cuerpos académicos
75 !
EBIC (2017). European Biostimulants Industry Council. En: http://www.biostimulants.eu
Fernández, M.T. (2007). Fósforo: amigo o enemigo. ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña de Azúcar. XLI(2), 51-57.
González, A., Castro, J., Vera, J. & Moenne, A. (2013). Seaweed oligosaccharides stimulate plant
growth by enhancing carbon and nitrogen assimilation, basal metabolism, and cell division. J Plant Growth Regul, 32, 443–448.
González-Torres, A., Figueroa-Viramontes, U., Delgado, J., Núñez-Hernández, G., Cueto-Wong,
J., Preciado-Rangel, P. & Palomo-Gil, A. (2009). Calibración del SPAD-502 para evaluar requerimientos de nitrógeno en maíz forrajero. Terra Latinoamericana, 27(4), 303-309.
Grijalva, R., Grijalva, S., Macías, R., López, A. & Robles, F. (2012). Respuesta de la
polinización artificial y de un bioestimulante en la productividad del olivo bajo condiciones desérticas de Sonora. Biotecnia, 14(3), 39-44.
Kearney, M., Cerioni, G., Stefani, R., Morla, F., Giayetto, O., Rosso, M. & Della, J. (2011).
Bioestimulante aplicado a la semilla de maní sobre la emergencia, el rendimiento y la calidad. Boletín del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. ISSN On line 1851-4987.
Khan, W., Rayirath, U. & Subramanian, S. (2009). Seaweed extracts as biostimulants of plant
growth and development. J Plant Growth Regul, 28, 386–399. Koleška, I., Hasanagić, D., Todorović, V., Murtić, S., Klokić, I., Parađiković, N. & Kukavica, B.
(2017) Biostimulant prevents yield loss and reduces oxidative damage in tomato plants grown on reduced NPK nutrition. J Plant Interactions, 12:1, 209-218.
Mattner, S., Wite, D., Riches, D., Porter, I. & Arioli, T. (2013). The effect of kelp extract on
seedling establishment of broccoli on contrasting soil types in southern Victoria, Australia. Biol Agric Hortic, 29, 258–270.
Mora, V., Bacaicoa, E., Zamarreño, A-M., Aguirre, E., Garnica, M., Fuentes, M. & García-Mina,
J-M. (2010). Action of humic acid on promotion of cucumber shoot growth involves nitrate-related changes associated with the root-to-shoot distribution of cytokinins, polyamines and mineral nutrients. Journal of Plant Physiology, 167:8, 633-642.
Mugnai, S., Azzarello, E., Pandolfi, C., Salamgne, S., Briand, X. & Mancuso, S. (2008).
Enhancement of ammonium and potassium root influxes by the application of marine
Líneas de investigación de cuerpos académicos
76 !
bioactive substances positively affects Vitis vinifera plant growth. J Appl Phycol, 20, 177–182.
Rathore, S., Chaudhary, D., Boricha, G., Gosh, A., Bhatt, B., Zodape, S. & Patolia, J. (2009).
Effect of seaweed extract on the growth, yield and nutrient uptake of soybean (Glycine max) under rainfed conditions. S Afr J Bot, 75, 351–355.
Shafeek, M., Helmy, Y. & Nadia M. (2015) Use of some Bio-stimulants for Improving the
Growth, Yield and Bulb Quality of Onion Plants (Allium cepa L.) under Sandy Soil Conditions. Middle East Journal of Applied Sciences, 5:1, 68-75.
SIAP – SAGARPA. Recuperado el 19 de mayo de 2017, de:
http://www.siap.gob.mx/agricultura-produccion-anual/
Yakhin, O., Lubyanov, A., Yakhin, I., & Brown, P. (2016). Biostimulants in Plant Science: A Global Perspective. Frontiers in Plant Science, 7, 2049
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77 !
Capítulo VII. Respuesta de pepino a diferentes tratamientos de fertilización orgánica y química en un suelo arcillo compactado bajo invernadero en el Valle del Yaqui
Luis Carlos Valdez Torres1, Karen Alicia Granillo Moreno1, Germán Eduardo Dévora Isiordia1,
Rodrigo Gonzalez Enríquez1 y Maritza Arellano Gil2 1Departamento de Ciencias del Agua y Medio Ambiente, 2Departamento de Ciencias Agronómicas y Veterinaria
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen La falta de materia orgánica y nutrientes en el suelo reduce el rendimiento del cultivo, lo cual exige aplicar grandes cantidades de fertilizante para obtener altas producciones; sin embargo, esta actividad a ocasionando acumulación de sales y toxicidad en las plantas. Por lo tanto, es necesario buscar alternativas que permitan recuperar el suelo, y una de ellas es la fertilización orgánica. Bajo este contexto, se planteó un estudio que tiene como objetivo evaluar la respuesta del pepino (Cucumis sativus) a cinco tratamientos de abono orgánico y un testigo (químico), con la finalidad de abastecer los requerimientos nutricionales de la planta bajo invernadero en el Valle del Yaqui. Los tratamientos utilizados fueron: pellet de gallinaza, composta, humus (sólido y líquido), combinaciones de pellet-foliar, pellet- químico y químico (control), las variables de respuesta fueron altura de planta, rendimiento por corte y total. El análisis estadístico se realizó con el diseño de bloques al azar y la comparación de medias con Tucker (p<0.05). Los resultados obtenidos mostraron diferencia significativa en altura de planta a los 55 días después de la siembra con respecto al control, pero a los 99 días ya no se presentó diferencia significativa entre los tratamientos. En cuanto rendimiento, se obtuvieron los mayores estadísticamente con la combinación pellet-químico y fertilización química con 58.30 y 54.92 t- ha -1 respectivamente. Sin embargo la fertilización química y pellet de gallinaza fueron estadísticamente iguales, lo que confirma que la fertilización orgánica puede utilizarse en cultivo de pepino sin comprometer el rendimiento. Introducción
En los últimos años las tierras agrícolas de la región Centro-Norte de México se han
trabajado de manera intensiva, generando una disminución en el uso de fertilizantes orgánicos e
incrementándose las aplicaciones de productos inorgánicos (Fortis et al., 2009). Al superar las
dosis de fertilizantes químicos o sintéticos recomendadas se pueden ocasionar problemas de
toxicidad y desbalance del equilibrio de los organismos del suelo ocasionando un
empobrecimiento y degradación del mismo (Méndez y Chacón, 2009), a la vez estos químicos
contaminan aguas subterráneas, donde se han encontrado concentraciones altas de nitratos
provenientes de la agricultura (FAO, 2002).
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Actualmente es necesario encontrar alternativas que sean económicas, amigables con el
medio ambiente y que permitan obtener buenos rendimientos; dentro de los más destacados y de
mayor acceso para los agricultores, está el reciclado de nutrimentos a partir de fuente como el
compostaje, uso de estiércol de origen animal y otras fuentes propias de los sistemas (Ramos &
Terry, 2014). El uso de fertilizantes orgánicos brinda a los suelos la capacidad de absorber los
distintos elementos nutritivos, reducir el uso de insumos externos, proteger la salud del ser
humano y la biodiversidad, aumentan las condiciones nutritivas de la tierra, mejoran su condición
física, incrementan la absorción del agua y mantienen la humedad del suelo (Mosquera, 2010).
Además, esta acción permite darle valor agregado a los deshechos de grandes industrias ya que
con un buen manejo de residuos ganaderos es posible reciclarlos y transformarlos en fertilizantes
orgánicos para las tierras de cultivo (Rodríguez, 2016).
La producción avícola intensiva genera desperdicios con grandes contenido de nutrientes,
los cuales pueden ser aprovechados como fertilizante orgánicos en la agricultura (Estrada, 2005).
La incorporación de gallinaza en la agricultura tiene un impacto benéfico sobre las propiedades
físicas, químicas y biológicas del suelo. Además es fuente importante de materia orgánica, así
como macronutrientes y micronutrientes indispensables para la producción (Rodríguez et al.,
2010).
Para tener un mejor manejo de estos residuos se ha estudiado la producción de pellets a
partir de gallinaza, para facilitar su manejo y reducir el costo de su aplicación (Hadas et al.,
1983). Bajo el contexto anterior se planteó evaluar la respuesta de pepino (Cucumis sativus), a
cinco tratamientos de abono orgánico y el testigo (fertilizantes químicos), con la finalidad de
abastecer los requerimientos nutricionales de la planta bajo invernadero en el Valle del Yaqui.
Fundamentación teórica
Los suelos contienen todos los elementos necesarios para el desarrollo de la planta; sin
embargo, en la mayoría de los casos, no en las cantidades suficientes para obtener altos
rendimientos, por lo que es indispensable utilizar fertilizantes orgánicos o inorgánicos para
proveerle los nutrimentos (SAGARPA, 2016). El uso adecuado de los fertilizantes enriquece el
suelo y brinda a la planta los nutrientes en formas disponibles y asimilables (FAO, 2002).
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Los fertilizantes inorgánicos son en general compuestos sintéticos de alta solubilidad y
alta disponibilidad para las plantas, pero presentan la desventaja de que en condiciones de exceso
de humedad en el suelo pueden ser desaprovechados por erosión o lixiviación, causando
contaminando en las aguas superficiales y subterráneas. Los fertilizantes inorgánicos pueden ser
considerados contaminantes del suelo y agua si son utilizados de forma indiscriminada, además
no son considerados como mejoradores de suelo (Cubero & Viera, 1999).
Los fertilizantes orgánicos son residuos de origen animal o vegetal que se utilizan en la
agricultura para mejorar el suelo a largo plazo, favorecen la actividad biológica y mejoran las
condiciones fisicoquímicas (SAGARPA, 2016). Este tipo de fertilizante comúnmente es utilizado
en sistemas de producción integral en conjunto con: utilización de cultivos trampa y control
biológico de plagas a través de extractos vegetales (Gómez et al., 1999).
Dentro de los principales fertilizantes orgánicos se encuentran los siguientes:
Humus. Es el resultado de la digestión de materia orgánica (compost, estiércol,
descompuesto, vegetales, etc.) por las lombrices. Aporta nutrientes al suelo (N, P, K), mejora su
calidad física, química y biológica, incrementa la producción y productividad de los cultivos
(FONCODES, 2014).
Composta. Se obtiene de la descomposición del estiércol, mezclado con residuos
vegetales. Los microorganismos como bacterias, hongos y lombrices descomponen los tejidos de
las plantas muertas. Se debe controlar la circulación de oxígeno, la humedad y temperatura del
material. Aumenta el contenido de N, P, K en el suelo y se retienen por más tiempo hasta ser
utilizados por los cultivos y permite que el suelo retenga mejor el agua (FONCODES, 2014).
Estiércol. Han sido utilizados desde hace mucho tiempo para aumentar la fertilidad del
suelo (SAGARPA, 2016).
Gallinaza. Es el producto de los desechos de la producción avícola intensiva, la cual
contiene grandes cantidades de nutrientes y material orgánico que pudiese ser utilizado en la
agricultura (Estrada, 2005). Es un abono orgánico de excelente calidad y se compone de
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eyecciones de las aves de corral y el material utilizado como cama, que generalmente es
cascarilla de arroz mezclada con cal en pequeñas proporciones. Es un apreciado fertilizante
orgánico, relativamente concentrado y de rápida acción (Rosales et al., 2007).
Este abono orgánico se diferencia de los demás por su alto contenido de nutrientes,
contiene grandes cantidades de calcio, llegando a alcanzar valores de 10-12%, aunque su valor
promedio es de 6% (Hernández &Cruz, 1993). Los nutrientes de la gallinaza pueden ser muy
variables por la cantidad de factores que afectas a estas, pero se reportan valores de macro
nutrientes N-P-K de 2.7, 0.36 y 6.3 respectivamente (Law-Ogbomo y Ajayi et al., 2009). Para el
elemento fosforo se reportan valores más altos de 1.21 (Mehdizadeh et al., 2013). En micro-
elementos como hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), contiene valores en ppm de 842, 268,
55.8, respectivamente (Edwards y Daniel, 1992).
La utilización de los fertilizantes orgánicos tienen múltiples ventajas como aportar
materia orgánica y microorganismos, favoreciendo la fertilidad de suelo y la nutrición de las
plantas, además mejora la estructura del suelo y aumenta su capacidad de retención de agua, sin
embargo el contenido de nutrientes de los abonos orgánicos es bajo, lo que implica la aplicación
de grandes cantidades, convirtiéndose en una complicación para el productor (Álvarez et al.,
2010), problema cuya solución se encuentra en el proceso de peletización.
Metodología
El estudio se realizó en el invernadero del CETT 910 (Centro Experimental y de
Transferencia de Tecnología 910) del Instituto Tecnológico de Sonora ubicado en el Block 910
del Valle del Yaqui en las coordenadas 27°21’45’’ de latitud norte y 109°55’83’’ de latitud en
Ciudad Obregón, Sonora, México.
El invernadero cuenta con un área de 2400 m2. El experimento se realizó en una
superficie de 3 capillas cada una de 36 m de longitud y 8 m de ancho, divida en 2 por un pasillo
central, con un área de 864 m2 en total. El ensayo se llevó a cabo en el ciclo agrícola otoño-
invierno 2015-2016, en un suelo con textura arcillosa compactado.
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El material vegetativo utilizado fue el híbrido de pepino (Cucumis sativus) SV2516CP de
la casa comercial Seminis©, el cual se sembró de manera directa el día 01 de Octubre de 2015, en
camas de 1.6 m de ancho con una separación entre planta de 0.3 m.
El experimento consistió en seis tratamientos, los cuales se dividieron en cuatro fuentes de
fertilización (pellet de gallinaza, composta, humus, químicos) y sus combinaciones (50-50%
pellet de gallinaza-químico, 50-50% pellet de gallinaza-foliares). La distribución de los
tratamientos fue completamente al azar, la cual se observa en la figura 1 en donde se presentan
las fuentes de fertilización utilizadas durante el experimento.
Figura 1. Distribución de los tratamientos.
Todos los tratamientos se ajustaron a un dosis total de 224-120-294 N-P-K, la cual fue
obtenida de fertiberia (www.fertiberia.es) para el cultivo de pepino (Cucumis sativus). Para el
cálculo de la cantidad de abono orgánico a aplicar en cada tratamiento se consideró la
composición de nutrientes de cada fuente de fertilización (Tabla 1).
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Tabla 1. Dosis de las fuentes de fertilización utilizadas.
Tratamiento Componentes Dosis Nutrientes (N-P-K)
T1 – Pellet de gallinaza 100% Pellets de gallinaza 9.0 t/ha 2.5-3.25-2.5 T2 - Composta 100% Composta 9.5 t/ha 2.38-1.86-3.59
T3 - Humus Humus sólido Humus líquido
5.6 t/ha 5,600 l
2-1.3-1
T4 – Pellet de gallinaza- Foliar
Pellet de gallinaza Pellet de gallinaza (foliar)
4.5 t/ha 4.5 t/ha
2.5-3.25-2.5
T5 – Pellet de gallinaza– Químico
Pellet de gallinaza Fertilizantes químicos
4.5 t/ha 112-60-147
2.5-3.25-2.5
T6 - Químico (Control) Fertilizantes químicos 224-120-294
La aplicación de los pellets de gallinaza, composta y humus sólido se realizó de manera
manual a una profundidad de 15 cm, aplicándose el total de la cantidad requerida antes de la
siembra. La fertilización química se llevó a cabo por medio del sistema de riego por goteo o de
manera foliar según el tratamiento y se dividió en quincenas según la etapa fenológica del
cultivo.
Las variables que se evaluaron durante el desarrollo del experimento fueron: Altura de
planta, rendimiento por corte y rendimiento total. Se utilizó un diseño experimental en bloques al
azar, con 6 tratamientos y 3 repeticiones por tratamiento. Los resultados se analizaron por el
programa estadístico Statgraphics 5.1, realizando un análisis de la varianza y prueba de
comparación de medias de Tukey con un valor de significancia de 5%.
Resultados y discusión
Altura de planta
La dinámica de crecimiento de las plantas de pepino en los diferentes tratamientos
evaluados se muestra en la Figura 2 En los primeros días después de la siembra se presentó
diferencia estadísticamente significativa (P<0.05) entre tratamientos, siendo el tratamiento
químico el de menor altura y los tratamientos de composta y pellet de mayor altura e iguales
estadísticamente.
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26-Oct-16
02-Nov-16
09-Nov-16
18-Nov-16
25-Nov-16
04-Dic-16
08-Ene-16
Altur
a (cm
)
0
100
200
300
400
Composta Pellet de gallinazaQuímico Pellet de gallinaza -foliar Pellet de gallinaza -químico Humus
Figura 2. Comportamiento de la altura de planta en el cultivo de pepino.
El ciclo del cultivo finalizó a los 99 días después de la siembra (dds), en esta etapa se
observó que no existe diferencia significativa (P<0.05) en las mediciones de altura de los
distintos tratamientos, superando los 3 m.
Rendimiento por corte
El corte del cultivo comenzó a los 53 dds, en la Figura 3 se muestra los rendimientos en
los 9 corte de pepino realizados, observándose que en los primeros cortes se presentó diferencia
significativa(P<0.05) entre tratamientos, siendo pellet de gallinaza, composta, pellet de
gallinaza-foliar y pellet de gallinaza-químico los que presentaron rendimientos mayores. El
tratamiento químico presentó un retardo en la producción de una semana.
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23-NOV-15
01-DIC-15
05-DIC-15
08-DIC-15
14-DIC-15
17-DIC-15
23-DIC-15
29-DIC-15
08-ENE-16
Rend
imie
nto a
cum
ulado
(t.ha
-1)
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
Pellet de gallinazaCompostaHumusPellet de gallinaza - foliarPellet de gallinaza - químicoQuímico
Figura 3. Rendimiento acumulado de pepino durante el ciclo agrícola.
Rendimiento total
En la Figura 4 se presenta el rendimiento total del cultivo, donde se observan diferencias
significativas (P<0.05) entre los distintos tratamientos, siendo las mejores fertilizaciones la de
pellet de gallinaza-químico y químicos entre los cuales no existe diferencia significativa. Sin
embargo la fertilización química y el pellet de gallinaza no muestran diferencia significativa, esto
indica que las distintas fuentes de fertilización orgánica y química pueden ser utilizadas sin
afectar el rendimiento ya que suministran una cantidad de nutrientes suficientes para que logre el
desarrollo de la planta de pepino.
Los rendimientos más bajos se obtuvieron en los tratamientos de composta y humus, los
cuáles presentan diferencia significativa (P<0.05) con el tratamiento de pellet de gallinaza,
combinación de pellet de gallinaza-químico y químico.
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Pellet Composta Humus Pellet- Foliar Pellet-Químico Químico
Ren
dim
ient
o (t·
ha-1
)
0
10
20
30
40
50
60
70
ab
dd
bccd
a
Figura 4. Rendimiento de planta de pepino (Cucumis sativus) prueba de Tukey (P ≤ 5%).
Autores como Bedada et al., (2014), mencionan que con una aplicación de composta de
27 t·ha-1), y fertilizantes químicos se obtiene un aumento del rendimiento del 26% más en
comparación con solo aplicar fertilizantes químicos, donde se atribuye esto a la sinergia que
existe entre la composta y fertilizantes químicos. Además Mugnai et al., (2012) reportan que
aplicando solamente 15 t·ha-1 de compost se logra mantener la producción de uva a través de 9
años, además de mejorar significativamente las características del suelo.
Los rendimientos obtenidos por todos los tratamientos evaluados en este estudio
concuerdan con el promedio reportado para el municipio de Cajeme en el ciclo 2013-2014 por el
Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera que fue de 46.29 t.ha-1 para pepino bajo
riego (SIAP, 2016).
Raviv et al. (2004) mencionan que la aplicación de composta logró cubrir los
requerimientos durante cuatro meses después del trasplante del cultivo de tomate. Márquez y
Cano (2005) determinaron que los elementos nutritivos contenidos en la composta, fueron
suficientes para obtener producciones aceptables en tomate cherry.
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Conclusiones
El cultivo presentó un comportamiento igual estadísticamente en altura de planta y
rendimiento por corte siendo mayor al principio del ciclo en los tratamientos de pellet de
gallinaza y composta; sin embargo, al final todos los tratamientos se emparejaron y ya no se
presentó diferencia significativa. Esto se debe a las dosis de fertilización aplicadas al inicio del
cultivo. Ya que a los orgánicos se aplicó la dosis total al inicio y en el químico se distribuyó en el
ciclo vegetativo.
La combinación de pellet de gallinaza y fertilizantes químico y el testigo fueron los
tratamientos que presentaron mejor rendimiento estadísticamente, y esto se debe a la sinergia
entre fertilizaciones.
La fertilización orgánica puede sustituir a fertilización de productos químicos, ya que no
se presentó diferencia significativa entre los tratamientos de pellet de gallinaza y el testigo
(fertilización química).
Referencias Álvarez, J.; Gómez, A.; León, N.; Gutiérrez, E. (2010). Manejo integrado de fertilizantes y
abonos orgánicos en el cultivo de maíz. Bedada, W., Karltun, E., Lemenih, M., y Tolera, M. (2014). “Agriculture, Ecosystems and
Environment Long-term addition of compost and NP fertilizer increases crop yield and improves soil quality in experiments on smallholder farms”. Agriculture, Ecosystems and Environment 195:193 –201.
Cubero, D. y Viera, M. (1999). Abonos orgánicos y fertilizantes químicos. ¿Son compatibles con
la agricultura? XI Congreso Nacional Agronómico / III Congreso Nacional de Suelos. Edwards y Daniel, 1992 Technology, B. Environmental Impacts of OnFarm Poultry Waste
Disposal A Review, 41: 9–33 Estrada, M. (2005). Manejo y procesamiento de la gallinaza. Revista Lasallista de Investigación.
2(1): 43-48.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
87 !
FAO. (2002). Agricultura mundial. Hacia los años 2015/2030. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Recuperado el 17 de junio de 2016 de: http://www.fao.org/3/a-y3557s.pdf
Fondo de Cooperación para el Desarrollo Social (FONCODES). (2014). Producción y uso de
abonos orgánicos: biol, compost y humus. Pp: 10, 22, 31. Fortis, M.; Leos, J.; Preciado, P.; Orona, I.; García, J.; García, J; Orozco, J. (2009). Aplicación de
abonos orgánicos en la producción de maíz forrajero con riego por goteo. Terra Latinoamericana. 27 (4): 329-336.
Gómez T., Gómez M., Schwentesius R., (1999). Desafíos de la Agricultura Orgánica. s.n.t. p.
224. Hadas A., Bar B., Davidov S y Sofer M. (1983). Effect of Pelleting, Temperature, and Soil Type
on Mineral Nitrogen Release from Poulty and Dairy Manures. Soil Science Society of America Journal. 47(6).
Hernández, J.; Cruz, A. (1993). “Boletín informativo sobre el uso de subproductos:
Gallinaza”. Ministerio de Agricultura y Ganadería. San José, Costa Rica. p. 5. Law-Ogbomo, K. E., y Ajayi, S. O. (2009). “Growth and yield performance of
Amaranthus cruentus influenced by planting density and poultry manure application”. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 37(2), 195.
Márquez, C.; Cano, P. (2005). Producción orgánica de tomate cherry bajo invernadero. Actas
portuguesas de horticultura. 5(1): 219-224. Mehdizadeh M, Darbandi EI, Naseri-Rad H, Tobeh A. (2013). Growth and yield of tomato
(Lycopersicon esculentum Mill.) as affected by different organic fertilizers. International Journal of Agronomy and Plant Production. Vol., 4 (4), 734-738
Méndez J. y Chacón C. (2009). Evaluación de tres dosis de fertilización con abono orgánico y
sintético en la producción de zapallo (Cucurbita pepo). Zamorano, Honduras. Mosquera B. (2010). Abonos orgánicos: protegen el suelo y garantizan alimentación sana.
Manual para elaborar y aplicar abonos y plaguicidas orgánicos. Fondo para la Protección del Agua (FONAG). Manual Técnico
Líneas de investigación de cuerpos académicos
88 !
Mugnai, S., Masi, E., Azzarello, E., Mancuso, S. (2012). “Influence of Long-Term Application of Green Waste Compost on Soil Characteristics and Growth, Yield and Quality of Grape (Vitis vinifera L.)”. Compost Science & Utilization, 20(1): 29-33.
Ramos, D.; Terry, E. (2014). Generalidades de los abonos orgánicos: importancia del bocashi
como alternativa nutricional para suelos y plantas. Cultivos tropicales. 35 (4): 52-59. Raviv, M., Medina, S., Krasnovsky, A. y Ziadna, H. (2004). “Organic Matter and Nitrogen
Conservation in Manure Compost for Organic Agriculture”. Compost Science & Utilization V 12 (1).
Rodríguez, C. (2016). La intensificación ganadera como proceso de producción de residuos.
UNRC. Recuperado en Junio del 2016 de: http://www.fertilizando.com/articulos/La%20Intensificacion%20Ganadera.asp
Rodríguez, J.; Velandia, J.; Viteri, S. (2010). Evaluación de Microorganismos aislados de
gallinaza por su potencial para el biocontrol de Fusarium (F. oxysporum) en plántulas de Uchuva (Physalis peruviana). Rev. Fac. Nal. Agr. Medellín. 63 (2): 5499-5509.
Rosales, N. L., Bermúdez, J., y Moronta, R. (2007). “Gallinaza%: un residual avícola como
fuente alternativa de nutrientes para producción de biomasa microalgal”. Revista Colombiana de Biotecnología 9(141):48
SAGARPA (2016). Utilización de estiércoles. Secretaria de desarrollo agricultura, ganadería,
desarrollo rural y pesca. Recuperado el 17 de junio de 2016 de: http://www.sagarpa.gob.mx/desarrollorural/Documents/fichasaapt/utilizaci%F3n%20de%20esti%E9rcoles.pdf
SIAP. (2016). Cierre de la producción agrícola por estado. Servicio de Información
Agroalimentaria y pesquera. Recuperado el 17 de Agosto del 2016 de: http://www.siap.gob.mx/cierre-de-la-produccion-agricola-por-estado/
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Capítulo VIII. Eliminación de compuestos fenólicos con microalgas marinas
Edna Rosalba Meza Escalante, Ruth Gabriela Ulloa Mercado, Denisse Serrano Palacios, Lourdes Mariana Díaz Tenorio, Pablo Gortáres Moroyoqui, Fernanda Mercado Gamboa y
María Fernanda López Gándara Ciencias del Agua y Medio Ambiente
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen Los compuestos fenólicos son reconocidos como de alta toxicidad y son generados por industrias como la farmacéutica, textil y petroquímica por lo que es de interés primordial el encontrar estrategias de eliminación de los mismos en los efluentes generados por estas industrias, sobre todo en aquellos con concentraciones altas de salinidad que un tratamiento biológico convencional no pueda sostener. En el presente estudio se evaluó la capacidad de la microalga marina Nannochloropsis oculata para la eliminación de una mezcla de compuestos fenólicos: fenol, o-cresol y p-cresol. Se realizaron cinéticas de consumo a 25, 50, 100 y 200 mg/L de concentración inicial de cada compuesto fenólico, obteniéndose eficiencias de consumo de 100% para los tres compuestos fenólicos a las tres primeras concentraciones estudiadas. El incremento de concentración a 200 mg/L, causó una disminución de las eficiencias de consumo, logrando como máximo una eficiencia del 60%. De acuerdo a los resultados obtenidos con la microalga marina N. oculata es viable para la eliminación de efluentes que contengan una mezcla de compuestos fenólicos sobre todo cuando estos compuestos estén presentes en efluentes con alta salinidad y en concentraciones similares a las evaluadas en este trabajo. Introducción
En muchas partes del mundo, la introducción de contaminantes originados por la
actividad humana ha degradado mucho la calidad de la misma, hasta el grado de convertir
corrientes cristalinas en sucios canales a cielo abierto, con pocas formas de vida y sin la
posibilidad de uso para la sociedad (Perez y Camacho, 2011).
Los compuestos fenólicos, constituyen parte de los contaminantes provenientes de
actividades antropogénicas y se encuentran entre las sustancias orgánicas consideradas como
subproductos no deseados en numerosos procesos industriales. Estos compuestos son fáciles de
detectar, por medio del olfato o por sabores irritantes, a concentraciones bajas como 5 µg/L y son
venenosos para la vida acuática. Al ser ingeridos por los humanos de manera constante a una
concentración de 10 a 250 µg/L, puede llegar a causar diarreas, excreción de orina oscura, así
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como problemas de la vista. Se ha detectado que la concentración letal de fenol en sangre, oscila
aproximadamente de 4.7 a 130 mg/L (Cuizano y col., 2009).
Existe una amplia variedad de tratamientos que pueden ser utilizados en la eliminación de
compuestos fenólicos, los cuales se clasifican como tratamientos físicos, químicos y biológicos.
La elección del tratamiento más eficaz generalmente viene condicionada por las características
del efluente (Gómez y col., 2006).
Las algas son consideras unos de los organismos más antiguos del planeta, con
aproximadamente 100,000 especies. De estas especies de algas, 6000 son algas rojas, 1800 algas
pardas, y 8000 verdes, de las cuales 1000 son marinas y el resto de agua dulce. De todas estas
especies, conocidas apenas el 1%, han sido estudiadas y no más de 6 especies han sido explotadas
a gran escala (García y Durán, 2010).
Estudios recientes de Safafar y col. (2015) han demostrado que algunas microalgas
pueden crecer en aguas residuales, y captar nutrientes como Nitrógeno, Fósforo y algunos
compuestos fenólicos, reducir la demanda biológica de oxígeno (DBO) y producir oxígeno
durante este proceso. E l objetivo del presente trabajo es evaluar la capacidad de eliminación de
una mezcla de compuestos fenólicos con microalgas marinas bajo condiciones de cultivo
establecidas a nivel laboratorio.
Fundamentación teórica
En los últimos años, los problemas de contaminación ambiental han adquirido tal
magnitud, que la sociedad ha ido tomando cada vez mayor conciencia de los riesgos actuales, y
más aún, de los posibles efectos potenciales de algunos contaminantes (Jiménez, 2001). Aunque
la contaminación de las aguas puede provenir de fuentes naturales, actualmente la mayor parte de
la contaminación proviene, sin duda, de las diversas actividades antropogénicas. El desarrollo y
la industrialización suponen un mayor uso de agua, una gran generación de residuos, muchos de
los cuales van a parar al agua y el uso de medios de transporte fluvial y marítimo que en muchas
ocasiones, son causa de contaminación de las aguas (Echarri, 2007).
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Contaminación por compuestos fenólicos
La presencia de fenoles en el medio ambiente es consecuencia tanto de acciones naturales
como del aporte antropogénico, principalmente de carácter agrícola e industrial (Camacho, 2009).
Estudios efectuados en la década de los 80 permitieron corroborar la presencia de compuestos
fenólicos en diferentes tipos de cuerpos de aguas: subterráneas (Goerlitz y col., 1985), de río
(Wegman y Van der Broek, 1983), de mar (Xie y col., 1986), potable (Ventura y Rivera, 1986) y
de manantial (Frank y col., 1987).
Los compuestos fenólicos son contaminantes que aparecen en los efluentes de numerosas
industrias, y su presencia es perjudicial, tanto para el medio ambiente, como para la salud
humana, al tratarse de sustancias tóxicas y corrosivas difíciles de degradar. Incluso, a pesar de su
presencia de forma natural en el agua, a concentraciones bajas pueden constituir una fuente de
contaminación importante. Según Mohan (2004), los procesos de producción industrial como
son: farmacéutica, perfumería, explosivos, resinas fenólicas, plásticos, textiles, petróleo,
colorantes, cuero, papel, coquerías, destilerías de alquitrán, pesticidas y plaguicidas expulsan
alrededor del 26.3% de los compuestos fenólicos al aire, aproximadamente el 73.3% a las aguas y
cerca del 0.4% en el suelo y los sedimentos acuáticos.
Con el fin de realizar procesos benéficos para el medio ambiente, se han implementado
soluciones que implican el uso de microorganismos como bacterias, hongos y algas, los cuales
tienen la capacidad de atrapar y/o degradar algunas veces estas sustancias hasta su mineralización
(Garzón-Jiménez y Barragán-Huerta, 2008).
Microalgas en la degradación de compuestos fenólicos
La versatilidad del metabolismo de las microalgas las hace extremadamente interesantes;
además, de ser la biomasa que presenta un crecimiento más rápido, su cultivo controlado supone
ventajas relativas a su capacidad de almacenamiento de CO2, acumulación de lípidos (para
producción de biodiesel), producción de fitometabolitos (para una nueva generación de productos
farmacéuticos) y además de propiedades como la fitodepuración (Scarsella y col., 2010).
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De manera general, se ha determinado que las clorofitas (algas verdes) son más resistentes
y las crisofitas (algas verde amarillento) las más sensibles, mientras que las cianofitas (algas
verde azules) tienen una resistencia intermedia a los compuestos fenólicos (Torres y Calva,
2002).
Adicionalmente, las microalgas tienen aplicación como biofertilizantes y su uso se ha
extendido al tratamiento de aguas residuales para eliminar contaminantes químicos como nitritos,
nitratos, fósforo, metales pesados (Cr+3, Cd+2, Cu+2 y otros), contaminantes orgánicos como
hidrocarburos aromáticos, compuestos fenólicos, disolventes orgánicos y además eliminar los
patógenos del agua residual (Brennan y Owende 2010).
Nannochloropsis oculata pertenece a la clase Eustigmatophyceae, la cual agrupa a las
especies que contienen la mayor cantidad de ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs),
especialmente ácido eicosapentaenoico (EPA), ácido araquidónico (ARA), docosahexaenoico
(DHA), que son de gran importancia en la nutrición de animales marinos, especialmente en el
crecimiento y desarrollo de larvas de peces, moluscos y crustáceos (Morales y Torres, 2008).
Algunas de sus características físicas son: estructuras celulares de 2 a 4 micras (Figura 1), color
verde oscuro y su crecimiento óptimo se establece en temperaturas de 20 a 24 °C y después de 11
días alcanza su fase estacionaria de crecimiento, también presenta cualidades mixotróficas, es
decir, para la realización de la fotosíntesis pueden utilizar como fuente de energía la luz u
oscuridad por medio de compuestos orgánicos o inorgánicos (Romo-Piñera, 2002; Sánches-
Torres y col., 2008).
Figura 1. Imagen de célula de Nannochloropsis oculata.
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Metodología
Cultivo de microalga marina Nannochloropsis oculata
Inicialmente, el cultivo de las microalgas marinas Nannochloropsis oculata se realizaron
en sistemas en lote, iniciando en tubos de ensayo de 60 mL de volumen de trabajo, después en
150 mL de cultivo en matraz Erlenmeyer, y finalmente se cultivó con 800 mL, a nivel y
condiciones de laboratorio similares. Las cepas de las microalgas con las que se trabajaron
provenían del cepario del Centro de Investigación Científica de Ensenada (CICESE), en la ciudad
de La Paz, Baja California Sur. Se utilizó agua de mar esterilizada en un autoclave marca ALL
AMERICAN UL a 15 lb/in2 durante 15 minutos, con salinidad de entre 3 y 3.5 % previamente
medida con un refractómetro marca ATAGO 2491 Master-S de uso manual. Una vez a
temperatura ambiente, se le adicionó el medio algal, el cual consiste en una solución estéril de
nutrientes (Fábregas y col., 1985) para la biomasa de Nannochloropsis oculata.
Para el cultivo de la microalga, se utilizó un arreglo de soporte y lámparas luminosas
marca PHILLIPS de 60 W con intensidad luminosa de 250 µmol quanta·m-2·s-1 y un flujo de aire
de 0.55 vvm (volumen aire/volumen de medio por minuto) enriquecido con pulsos de CO2 de 10
s cada 10 minutos para mantener el pH de entre 7 y 8. La temperatura se mantuvo a 20°C y un
ciclo de luminosidad de 12 horas luz y 12 horas oscuridad. Los conteos celulares se realizaron
durante las primeras horas luz, hasta llegar al término de la fase exponencial del cultivo. El
conteo celular se realizó colocando en una cámara de Improved Neubauer y haciendo lectura con
un microscopio óptico Labomed CxL, realizando diluciones para limitar la cantidad de células
entre 30 y 300 por cuadrante.
Cinéticas en lote
Se realizaron cinéticas en lote por duplicado con concentraciones de 25, 50, 100 y 200
mg/L de cada uno de los compuestos fenólicos bajo estudio (fenol, o-cresol y p-cresol). Se
utilizaron botellas serológicas con un volumen de trabajo de 60 mL en los que se incluían a los 3
compuestos fenólicos en las concentraciones definidas, se agregó HCO3- como fuente de carbono
y 1 g de SST/L de biomasa, selladas finalmente con tapones que incluían dos agujas para
propiciar el intercambio gaseoso. Se realizaron dos cinéticas adicionales, una como control
abiótico (ausencia de biomasa) y otra con biomasa inerte, sometidas a las mismas condiciones de
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incubación de las cinéticas con biomasa activa, para confirmar que la remoción de los
compuestos fenólicos se debe a la actividad de la biomasa de microalgas.
Cada botella con su respectivo duplicado fue colocada en un agitador a 200 rpm las 24
horas del día, con una ubicación cercana al soporte de lámparas luminosas para obtener la
intensidad luminosa adecuada. Se tomó 1 mL de muestra para los análisis a diferentes tiempos: 0,
6, 12, 24, 48, 72, 96, 120, 144 y 168 horas. Las muestras fueron filtradas a través de una
membrana de 0.45 µm, almacenadas y refrigeradas en viales de cristal color ámbar.
Determinación del consumo de fenol, p-cresol y o-cresol
Para la determinación de la concentración de los compuestos fenólicos, dentro de la
mezcla, se elaboraron curvas de calibración para cada compuesto. Se utilizó un cromatógrafo
líquido de alta resolución (HPLC), usando agua:acetonitrilo (70:30, v/v) como fase móvil, con un
flujo de 1.2 mL/min, una presión de 80 atm y un tiempo de corrida de 15 min en una columna
C18 para identificación de fenoles.
Resultados y discusión
Las cinéticas de control realizadas, descartan un consumo de sustrato y compuestos
fenólicos mediante alguna reacción química en ausencia de biomasa. Los resultados confirma
también, el inexistente consumo de sustrato y compuestos fenólicos mediante adsorción en la
pared celular de biomasa inerte. Lo anterior demuestra que la remoción y consumo de los
contaminantes a tratar se deben únicamente a un proceso biológico realizado por las microalgas
marinas utilizadas.
a) Estudio cinético de consumo en una mezcla de compuestos fenólicos a una concentración de 25 mg/L de cada compuesto
En la Figura 2 se muestra el comportamiento de la concentración de los compuestos
fenólicos en la cinética a concentración de 25 mg/L. Se observa que a partir de las 12 horas de
cinética disminuye en su totalidad los compuestos fenólicos, por lo que el porcentaje de remoción
fue de 100 %. En la tabla 1 se presentan las velocidades específicas de consumo de los
compuestos fenólicos evaluados con Nannochloropsis oculata, observándose la afinidad de esta
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microalga por el fenol, seguida por el p-cresol con velocidades de 0.89 y 0.65 mg C.F. /g SST.h ,
respectivamente. Comparando las velocidades de consumo obtenidas anteriormente en un estudio
similar realizado por López (2016) utilizando la microalga Tetraselmis suecica, se obtiene 0.848
y 0.60215 para fenol y p-cresol, lo cual indica que N. oculata degrada los compuestos
aproximadamente a la misma velocidad dentro de la mezcla, cuando éstas se encuentran con una
concentración que oscila entre las 25 ppm.
Figura 2. Consumo de una mezcla de fenol, p-cresol y o-cresol con una concentración de 25 mg/L de cada
compuesto. Tabla 1. Velocidades específicas de consumo para los compuestos fenólicos a 25 ppm con Nannochloropsis oculata.
Compuesto Velocidad específica de consumo (mg C.F. /g
SST.h) Fenol 0.89 ± 0.24
p-cresol 0.658 ± 0.09 o-cresol ND
ND: No Determinado
b) Estudio cinético de consumo en una mezcla de compuestos fenólicos a una concentración de 50 mg/L de cada compuesto
En la Figura 3, se muestra el comportamiento del consumo de compuestos fenólicos a una
concentración de 50 mg/L con la microalga N. oculata. Se observa que a las 24 h se logra la
remoción total del o-cresol mientras que la remoción de fenol y p-cresol se logra a las 48 h. Este
comportamiento se confirma con la velocidad específica de consumo (Tabla 2), donde el o-cresol
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muestra una mayor afinidad, obteniendo la mayor velocidad de consumo (1.79 mg C.F. /g SST.
h) con respecto al fenol y p-cresol (0.52 y 0.46 mg C.F. /g SST.h, respectivamente).
Al momento en que la microalga está en contacto con una mayor concentración de fenol y
p-cresol, se presenta un efecto inhibitorio, lo cual afecta en la velocidad de consumo. Lo anterior
queda demostrado comparando la velocidad de consumo de la mezcla de 50 ppm con la de 25
mg/L, siendo 1.71 veces más lenta para fenol y 1.43 veces para p-cresol. El mismo efecto fue
identificado por López (2016) en el estudio bajo las mismas condiciones, utilizando Tetraselmis
suecica como alga depuradora.
Figura 3. Consumo de una mezcla de fenol, p-cresol y o-cresol con una concentración de 50 mg/L de cada
compuesto.
Tabla 2. Velocidades específicas de consumo para los compuestos fenólicos a 50 ppm.
Compuesto Velocidad específica de consumo (mg C.F. /g
SST.h) Fenol 0.52 ± 0.73
p-cresol 0.46 ± 0.66 o-cresol 1.79 ± 0
c) Estudio cinético de consumo en una mezcla de compuestos fenólicos a una concentración de 100 mg/L de cada compuesto
En la siguiente gráfica (Figura 4) se aprecia el p-cresol como primer compuesto
degradado, seguido por o-cresol. En la cinética de fenol se muestra una fase de adaptación de la
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microalga a la concentración ensayada de aproximadamente 48 h, a partir de ese punto, la
degradación se logra en sus totalidad al igual que con el p-cresol y o-cresol, a las 72 h.
En la Tabla 3 se muestran las velocidades de consumo específica, donde se observa la
clara afinidad de N. oculata por el p-cresol a la concentración ensayada, mostrando la máxima
velocidad (1.8 mg C.F. /g SST.h). Para el fenol y el o-cresol no se observa diferencia
significativa, con velocidades de 1.23 y 1.04 mg C.F. /g SST.h, respectivamente. De manera
similar en estudios previos realizados por López (2016) y Lepe (2015), al aumentar la
concentración a 50 ppm, la microalga marina tiene mayor afinidad por consumir el o-cresol
obteniendo valores de velocidad de consumo al menos 3.5 veces mayor que los demás
compuestos fenólicos; en cambio, al aumentar la concentración a 100 ppm, la microalga muestra
una preferencia sobre fenol y p-cresol, disminuyendo de manera considerable la velocidad del o-
cresol, lo que sugiere el efecto inhibitorio debido al incremento de la concentración de este
fenólico.
Figura 4. Consumo de una mezcla de fenol, p-cresol y o-cresol con una concentración de 100 mg/L de cada
compuesto.
Tabla 3. Velocidades específicas de consumo para compuestos fenólicos a 100 pm.
Compuesto Velocidad específica de consumo (mg C.F. /g SST.h)
Fenol 1.23 ± .050 p-cresol 1.87 ± 0 o-cresol 1.04 ± .1332
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d) Estudio cinético de consumo de compuestos fenólicos a concentración de 200 mg/L de cada compuesto.
Al incrementar la concentración de cada compuesto fenólico en la mezcla, no se logra
obtener un consumo total de los mismos en el tiempo del ensayo realizado (Figura 5). Como se
puede observar, se presenta una disminución en las eficiencias de consumo obteniéndose valores
de 46.14±.52% para el fenol, 41.83±1.28% del p-cresol y 60.69±0.0% para el o-cresol en un
tiempo de 24 h. Este comportamiento fue observado también por Lepe (2015) para los mismos
compuestos fenólicos utilizando Tetraselmis suecica.
Figura 5. Evaluación de consumo de fenol, p-cresol y o-cresol en una mezcla a una concentración de 200 mg/L cada
compuesto por N. oculata.
En la Tabla 4 se aprecia que el o-cresol es el compuesto que tiene mayor velocidad de
consumo, seguido por el p-cresol y finalizando con el fenol. Existe una relación aproximada de
1.7 entre el compuesto con mayor versus menor velocidad de consumo. Con respecto a las
velocidades obtenidas a 50 ppm, éstas son aproximadamente 6 veces menores que las obtenidas
por el fenol y p-cresol a las 200 ppm y 9 veces menor a la obtenida para el o-cresol.
Tabla 4. Velocidades específicas de consumo de cada compuesto fenólico a 200 mg /L en mezcla.
Compuesto Velocidad específica de consumo (mg C.F./g SST. h)
o-cresol 6.847 ± 0 p-cresol 4.633 ± 1.28 Fenol 3.981 ± 0.52
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Un comportamiento similar fue obtenido en evaluaciones anteriores con la misma
microalga al aumentar la concentración de los sustratos (Mercado, 2017). Sin embargo, en el
estudio en mención, la microalga mostró inicialmente una mayor afinidad al o-cresol, la cual
disminuyó al aumentar su concentración, debido a la reducción del valor de velocidad específica
de consumo obtenida. De forma contraria, en el presente estudio, las velocidades de consumo
aumentaron para los 3 compuestos fenólicos al incrementarse la concentración; además, se pudo
observar una mayor afinidad de la microalga en el consumo de o-cresol, lo que pudo ser debido al
medio de cultivo utilizado.
Conclusiones
La microalga marina Nannochloropsis oculata es capaz de eliminar compuestos fenólicos
contaminantes, específicamente fenol, p-cresol y o-cresol, por lo cual hace de este método
biológico una opción viable para su utilización en el tratamiento de aguas residuales y efluentes
industriales, sobre todo aquellos que contienen condiciones salinas. Se observó una mayor
afinidad de la microalga para el consumo del o-cresol a bajas concentraciones; sin embargo, al
incrementar la concentración de los compuestos fenólicos en la mezcla, se presenta un efecto
inhibitorio en el consumo de este fenólico disminuyendo su velocidad de consumo, aumentando a
la vez la de los otros compuestos.
Referencias Brennan, L., Owende, P. (2010). Biofuels from microalgae. A review of technologies for
production, processing, and extractions of biofuels and coproducts. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 14(2):557-577.
Camacho Campos, C. (2009). Compuestos fenólicos y el medio ambiente. Centro de Tecnología
Enzimática (CETENZ). Universidad de Matanzas, Cuba. Cuizano, N.A., Llanos B.P., Navarro A.E. (2009). Aplicaciones ambientales de la adsorción
mediante biopolímeros naturales: Compuestos fenólicos. Revista de la Sociedad Química de Perú. 75(4): 495-508.
Echarri, L, (2007). Tema 8: Contaminación del agua. Universidad de Navarra. P: 10.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
100 !
Fábregas J., Herrero C., Cabezas B., Abalde J. (1985). Mass culture and biochemical variability of the marine microalga Tetraselmis suecica Kylin (Butch) with high nutrient concentration. Aquaculture. 49 (3-4): 231-244.
Frank, R.; Clegg, B.S.; Ripley, B.D.; Braun, H.E. (1987). Investigations of pesticide
contaminations in rural Wells, 1979 - 1984, Ontairo, Canada. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 16(1): 9-22.
García Vicente, M.J., Durán Altisent, J. M. (2010). Captura de CO2 mediante algas unicelulares.
Edit. Universidad Politécnica de Madrid. P:20-28. Garzón-Jiménez, C., Barragán-Huerta, B.E. (2008). Inmovilización microbiana: Técnicas y usos
en el tratamiento de residuos tóxicos. Revista Sistemas Ambientales. 2(1): 23-34. Goerlitz, D.F.; Troutman, D.E.; Godsy, E.M.; Franks, B.J. (1985). Migration of wood-preserving
chemicals in contaminated groundwater in a sand aquifer at Pensacola, Florida. Environ. Sci. Technol. 19(10): 955-961.
Gómez G., M., Gómez G., E., Bódalo S., A., Hidalgo M., A. M., Murcia, M. D., Gómez C., J.L.
(2006). Eliminación de compuestos fenólicos en aguas residuales (I) Tratamientos químicos. Ingeniería Química. Universidad de Murcia. 431: 141-146.
Jiménez C., B. E. (2001). La Contaminación Ambiental en México: causas, efectos y tecnología
apropiada. Editorial Limusa, Colegio de Ingenieros Ambientales de México, A.C., Instituto de Ingeniería de la UNAM y FEMISCA. México. P: 29-32.
Lepe, L.G. (2015). Eliminación de compuestos fenólicos con la microalga marina Tetraselmis
suecica. Tesis de Licenciatura. Instituto Tecnológico de Sonora. México. López, L.G. (2016). Evaluación de la eliminación de una mezcla de compuestos fenólicos por
microalgas marinas. Tesis de Licenciatura. Instituto Tecnológico de Sonora. México. Mercado, F. (2017). Evaluación del efecto de la concentración de compuestos fenólicos en su
eliminación con Nannochloropsis oculata. Tesis de Licenciatura. Instituto Tecnológico de Sonora. México.
Mohan, J., Prakash, R., Behari, J.R. (2004). Electrochemical detection and catalytic oxidation of
phenolic compounds over nickel complex modified graphite electrode. Applied Ecology and Environmental Research. 2(2): 25-33.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
101 !
Pérez Alarcón, F. E., Camacho Alcalá, K. L. (2011). Tecnologías para el tratamiento de aguas servidas. Tesis de posgrado. Universidad Veracruzana. México.
Romo-Piñera, A. (2002). Manual para el cultivo de microalgas. Universidad Autónoma de Baja
California Sur. México. Safafar, H., Van Wagenen, J., Moller, P., Jacobsen, C. (2015). Carotenoids, Phenolic Compounds
and Tocopherols Contribute to the Antioxidative Properties of Some Microalgae Species Gown on Industrial Wastewater. Marine Drugs. 13(12): 7339-7356.
Sánchez-Torres, H., Juscamaita-Morales, J., Vargas-Cárdenas, J., Oliveros-Ramos, R. (2008a).
Producción de la microalga Nannochloropsis oculata (Droop) Hibberd en medios enriquecidos con ensilado biológico de pescado. Ecología Aplicada. 7(1-2): 149-158.
Sánchez-Torres, H., Juscamaita, J., Vargas, J. (2008b). Crecimiento mixotrófico de la microalga
marina Nannochloropsis oculata (Eustigmatales: Monodopsidaceae) en ensilado biológico de pesacado. The Biologist. 6(2): 94-100.
Scarsella, M., Belotti, G., De Filippis, P., Bravi M. (2010). Study on the optimal growing
conditions of Chlorella vulgaris in bubble column photobioreactors. Chem Eng. 20: 85-90.
Torres A., R., Calva B, L.G. (2002). Compuestos fenólicos: origen, distribución y efectos en los
ecosistemas marinos. ContactoS. 44: 31-43. Ventura, F., Rivera, J. (1986). Potential formation of bromophenols in Barcelona´s tap water due
to daily salt mine discharges and occasional phenol spills. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 36(2): 219-225.
Wegman, R.C., Van der Broek, H.H. (1983). Chlorophenols in river sediments in The
Netherlands. Water Research. 17(2): 227-230. Xie, T.M., Abrahamsson, K., Fogelqvist, E., Josefsson, B. (1986). Distribution of
chlorophenolics in a marine environment. Environ. Sci. Technol. 20(5): 457-463.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
102 !
Capítulo IX. Desarrollo de un sistema hidropónico de pepino Cucumis sativus utilizando agua residual proveniente de un cultivo de camarón Litopenaeus vannamei en baja
salinidad
Juan Carlos Gil Núñez, Rafael Apolinar Bórquez López, Ramón Casillas Hernández, José Cuauhtémoc Ibarra Gámez y Karla Janeth Arévalo Sainz
Dirección de Recursos Naturales Instituto Tecnológico de Sonora
Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected] Resumen Se conoce que del total del alimento empleado en la camaronicultura se aprovecha una mínima cantidad de nutrientes, el cual corresponde al 10 y 20% para el fósforo y nitrógeno respectivamente; el resto de los nutrientes (80-90%) son liberados en los diferentes cuerpos de agua causando problemas ambientales con lo que se ha buscado utilizar estos compuestos residuales como soluciones nutritivas vegetales. El objetivo del experimento fue desarrollar un sistema hidropónico de pepino (Cucumis sativus) utilizando agua residual rica en nutrientes provenientes de un cultivo de baja salinidad de Litopenaeus vannamei alimentados con diferentes dietas con el fin de reutilizar los compuestos residuales y así disminuir el impacto ambiental. Se probaron 3 tratamientos (PV25, PV35 y PV45). Se recolectó el agua residual del sistema acuícola y fue depositada en contenedores del cultivo hidropónico para su reutilización como solución nutritiva. Los resultados de las variables evaluadas mostraron En el caso del número de hojas, los resultados mostraron 9.69±1.93, 9.86 ±3.72 y 7.71±1.94 en los tratamientos PV25, PV35 y PV45, respectivamente; donde existe una diferencia estadísticamente significativa por parte del tratamiento PV45 cuando se comparó con el resto de los tratamientos, esto con un 95% de confiabilidad. Se obtuvo una mayor área foliar en el tratamiento PV35 con un área de 463.74 cm2, mostrando una diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) con los demás tratamientos donde se obtuvieron áreas de 297.39 y 337.12cm2 en los tratamientos PV25 y PV45, respectivamente. En esta investigación se comprobó la posible reutilización de agua residual en cultivos de camarón a baja salinidad en cultivos hidropónicos como el de pepino.
Introducción
El concepto de hidroponía ha sido descrito como el cultivo de plantas en ausencia de
suelo utilizando sustratos alternativos como soporte vegetal adicionando los micro y macro
nutrientes necesarios para las plantas a partir de una solución nutritiva (Resh, 2013; Beltrano,
2015). Es una técnica de producción vegetal que se ha incrementado en muchas partes del mundo
en las últimas décadas (Zhang et al., 2017), esto como respuesta al incremento de la demanda per
cápita de alimento a nivel mundial y los beneficios de este tipo de técnica de cultivo ofrece como
el aprovechamiento de espacios de producción reducidos, ahorro de agua, la disminución en el
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desgaste del suelo así como la obtención de frutos y/o productos de mayor calidad y la
disminución del impacto de plagas (Karakas et al., 2017). El cultivo de pepino (Cucumis sativus)
es un cultivo con un alto interés de consumo humano por lo cual es importante nuevas estrategias
de producción de este fruto (Petre et al., 2014).
Por otro lado, la producción de camarón en sistemas acuícolas ha tenido un incremento en
la producción a nivel mundial, generados al igual que la agricultura por el aumento en la
población y la gran demanda del producto de origen marino; como también a su alto valor
comercial (Tan et al., 2005; Sánchez, 2009; Gómez et al., 2017). Se conoce que la acuacultura es
una actividad que tiene varios retos, dentro de los cuales resaltan la viabilidad económica y la
sustentabilidad (Troell et al., 2003; Martínez, 2009).
El gran crecimiento de la producción acuícola, antes mencionado, ha traído consigo
problemas de impacto ambiental y contaminación en los ecosistemas acuáticos (Wang et al.,
2015). Del total del alimento que se suministra en la camaronícultura, solo se aprovecha un 10 y
20% de la concentración de fósforo y nitrógeno respectivamente, el resto no se recupera como
biomasa de camarón y pasa a formar parte de la fracción soluble como un impacto negativo al
ambiente (Burford et al., 2002; Barraza et al., 2015). La integración de la acuacultura y la
agricultura, denominada hidroponía o acuaponía, ha llamado bastante la atención en los últimos
años. Esta técnica ofrece la oportunidad de reutilizar los residuales ricos en nutrientes generados
por peces y otras especies en soluciones nutritivas en sistemas de producción vegetal (Petre et al.,
2014). Es por eso que esta investigación tiene como objetivo conocer si hay diferencias en el
desarrollo vegetativo de un cultivo de pepino (Cucumis sativus) cultivado un sistema hidropónico
cuando se utiliza agua residual provenientes de un cultivo de camarón blanco Litopenaeus
vannamei de baja salinidad alimentado con dietas a diferentes niveles de proteína.
Fundamentación teórica
La actividad hidropónica desde hace algunos años se ha adoptado como una forma
eficiente de producción vegetal. De la misma manera, la utilización de agua residual generada en
distintos cultivos acuícolas como ya se mencionó anteriormente tiene el potencial para ser
reutilizada como solución nutritiva con éxito en muchos casos (Fierro, 2011; Mariscal et al.,
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2012). Se han realizado varios ensayos con el fin de reutilizar compuestos residuales (nutrientes y
iones) provenientes de sistemas acuícolas como fuentes de nutrientes necesarios para el
desarrollo vegetal en distintos cultivos de interés comercial. Sikawa y Yakupitiyage (2017),
emplearon agua proveniente de un cultivo de bagre (Clarias macrocephalus × C. gariepinus)
filtrada en diferentes materiales (espuma de poliestireno como control, arena y grava) en un
cultivo de lechuga (Lactuca sativa L) obteniendo contenidos de nitrógeno adecuado en los tejidos
donde se utilizó filtro de grava llegando a la conclusión que puede ser viable utilizar el agua
residual de esta especie de pez como fertilizante en la producción hidropónica.
Knaus y Palm (2017), investigaron el efecto de la integración de residuales de cultivos de
peces (tilapia del Nilo Oreochromis niloticus y carpa común Cyprinus carpio) sobre el
crecimiento de distintos cultivos (pepino Cucumis sativus, tomate Solanum lycopersicum y
lechuga Lactuca sativa) durante 70 dias; los resultados mostraron resultados satisfactorios en la
obtención de biomasa fresca vegetal resultando las mejores crecimientos de las plantas en
combinaciones entre O. niloticus con tomate y C. carpio con pepino. Aunque ya se han realizado
un buen número de investigación con el fin de llevar a cabo la integración de los dos sistemas
(acuícola y agrícola), existe la necesidad de conocer el efecto del uso de dietas con diferentes
porcentajes de proteína utilizadas en la alimentación de camarones sobre el crecimiento de las
plantas en el sistema vegetal.
Metodología
Ubicación. Este estudio se llevó a cabo en el laboratorio de acuacultura perteneciente al
Instituto Tecnológico de Sonora, unidad Obregón, campus Centro localizado en Cd. Obregón,
Sonora, México.
Material biológico. Se utilizaron semillas comerciales para la obtención de plantas de
pepino Cucumis sativus.
Germinación. Se llevó a cabo en charolas de plástico de 200 cavidades (Figura 1). El
sustrato utilizado fue Peat Moss Tourba®. Se aplicó un riego pesado con agua de la llave para
que las semillas y el sustrato quedaran completamente húmedas y se taparon con una capa más
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ligera del mismo sustrato y se siguió con riego diariamente hasta el trasplante; las plántulas se
mantuvieron con luz encendida las 24 horas.
Figura 1. Siembra de la plántula en charolas.
Trasplante. Una vez que las plántulas alcanzaron un aproximado de 10 cm de altura,
fueron extraídas de la charola con ayuda de una espátula. Se seleccionó las plantas en mejor
estado y desarrollo. Se les aplicó a las plantas un lavado de raíz con agua potable para lograr
retirar el sustrato adherido a la raíz, antes de ser colocadas en el sistema hidropónico.
Diseño del sistema hidropónico. Se utilizó un sistema hidropónico descrito por Cooper
(1988) el cual estuvo compuesto de una base de acero inoxidable. Para cada tratamiento, se
utilizó un tubo de PVC de 4 pulgadas de diámetro el cual contaba con 19 cavidades
(repeticiones) donde se colocarían las plantas. Se llevó a cabo el tutoreo de las plantas utilizando
rafia y sostenidas por los zarcillos (Figura 2).
Figura 2. Sistema hidropónico NFT utilizado para la realización del experimento.
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Iluminación. Se utilizaron lámparas Radiant 8" Air Cooled Reflector marca Hydrofarm
con bombillas Multi-Vapor R400 MVR400/U 400W marca General Electric. Se emplearon
fotoperiodos de 12 horas (Luz/Oscuridad).
Adición del agua residual. Se colectó el agua residual generada en un cultivo de camarón
blanco L. vannamei en agua de baja salinidad con un contenido de sal de 2 UPS, los cuales fueron
alimentados con diferentes dietas formuladas con 25, 35 y 45% de contenido proteico. Los
tratamientos en el sistema hidropónico, se diferenciaron dependiendo de la dieta utilizada en la
alimentación de los sistemas acuícola los cuales fueron PV25, PV35 y PV45. El agua obtenida
del sistema acuícola se diluyo 1:1 con agua de la llave con el fin de disminuir el efecto negativo
de la sal sobre el cultivo de C. sativus. Este procedimiento se llevó a cabo durante 3 semanas,
agregando 12 litros de agua residual (más 12 litros de agua de la llave) en cada semana.
Parámetros fisiológicos de las plantas. Se realizaron semanalmente después de haber
instalado las plantas en el sistema hidropónico.
Altura. Para medir la altura de las plantas en cada biometría semanal, se empleó una regla
graduada de 50 centímetros.
Número de hojas. Se contaron semanalmente de manera visual, durante las 4 semanas
que duro el experimento.
Área foliar. Se llevó a cabo al final del experimento ya que es un método
invasivo/destructivo. Se tomaron fotografías únicamente de las hojas de la planta, acomodándolas
de manera horizontal en un fondo de contraste negro para determinar mediante diferenciación de
pixeles en el software ImageJ®, el área foliar de cada planta.
Clorofila. Para la medición de clorofila se utilizó el spad 502 plus de Konica Minolta,
resultados expresados en unidades SPAD que son proporcionales a la cantidad de clorofila
presente; se realizó la medición cada dos días.
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Análisis de agua. Se llevó a cabo un análisis al agua residual utilizada como solución
nutritiva. Se midieron las concentraciones de nitratos (NO3-N), amonio (NH4-N), potasio (K),
magnesio (Mg) y Calcio (Ca). Se utilizó un equipo Spectroquant 300 de la marca Merck.
Análisis estadístico. Los resultados obtenidos fueron analizados usando el programa
estadístico STATGRAPHICS Centurion XVI.I. Se realizó una comparación de medias y
posteriormente se usó la prueba de Tukey (P≤0,05).
Resultados y discusión
A continuación se muestran los resultados obtenidos durante el experimento el cual se
llevó hasta la etapa de desarrollo vegetativo dentro de 38 días. La Tabla 1, muestra un resumen de
los valores obtenidos en cada uno de los parámetros productivos que se midieron durante el
ensayo.
Tabla 1. Parámetros productivos obtenidos en cada uno de los tratamientos probados en el sistema hidropónico.
Parámetro productivo Tratamientos
PV25 PV35 PV45 Altura (cm) 38.48±13.76a 42.53±13.54a 35.59±9.61a
Numero de hojas 9.69±1.93a 9.86±3.72ab 7.71±1.94b
Área foliar (cm2) 297.39 463.74 337.12 Clorofila 15.72 16.12 15.98
Luego del análisis estadístico, los tratamientos no se presentaron diferencias
estadísticamente significativas en altura y clorofila. En el caso del número de hojas, los
resultados mostraron 9.69±1.93, 9.86 ±3.72 y 7.71±1.94 en los tratamientos PV25, PV35 y PV45,
respectivamente; donde existe una diferencia estadísticamente significativa por parte del
tratamiento PV45 cuando se comparó con el resto de los tratamientos, esto con un 95% de
confiabilidad. Se obtuvo una mayor área foliar en el tratamiento PV35 con un área de 463.74
cm2, mostrando una diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) con los demás tratamientos
donde se obtuvieron áreas de 297.39 y 337.12cm2 en los tratamientos PV25 y PV45,
respectivamente.
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Tabla 2. Concentración de los principales nutrientes y de iones presentes en la solución nutritiva en el sistema hidropónico, para cada tratamiento analizado.
Compuesto Tratamientos PV25 PV35 PV45
Nitrato (NO3-N) 5.25 5.30 4.70 Amonio (NH4-N) 0.15 0.16 0.12
Potasio (K) 21.50 22.50 21.20 Magnesio (Mg) 67.50 67.80 62.20
Calcio (Ca) 11.40 11.40 1.80
Se obtuvieron las concentraciones de nitrato (NO3-N) y amonio (NH4-N) que son las
principales formas de nitrógeno disponible para las plantas y de los principales iones (K, Mg, Ca)
necesarios para el buen desarrollo vegetal (Beltrano, 2015) las cuales se muestran en la Tabla 2.
Se pudo observar como en la solución acuosa del tratamiento PV45 hubo deficiencias de nitrato,
amonio, magnesio y calcio en comparación al agua empleada en los tratamientos PV25 y PV35.
Los resultados obtenidos en los parámetros productivos mostrados por las plantas en cada
uno de los tratamientos utilizados pueden estar estrechamente relacionados a la concentración de
iones y nutrientes presentes en el agua de riego, que son aportados directamente dependiendo del
alimento utilizado en la producción de camarón. La poca producción de hojas en las plantas
evaluadas en el tratamiento PV45, puede ser el resultado de la baja concentración de nitrógeno
presente en la solución nutritiva, ya que Favela et al. (2006) menciona que al haber deficiencia de
este compuesto el crecimiento de los órganos de las plantas se disminuye o se detiene. Este
resultado también puede estar sujeto a la baja concentración de calcio, el cual fue el ion que
mostro mayor deficiencia; Beltrano (2015) menciona que el calcio está encargado de un amplio
número de funciones metabólicas importantes en las plantas y que la deficiencia de este
compuesto también puede causar un limitado crecimiento vegetal. En el caso del magnesio,
aunque no se mostró una deficiencia muy aguda en la solución nutritiva del tratamiento PV45, la
baja concentración puedo haber interferido en el desarrollo vegetativo reflejado en el número de
hojas. Se sabe que el magnesio forma parte de la estructura de la molécula de clorofila
cumpliendo un rol importantes en el metabolismo energético (Favela et al., 2006; Beltrano,
2015).
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Conclusiones
Se mostró una mejor respuesta en el desarrollo vegetal en los tratamientos PV25 y PV35.
Aunque en la mayoría de los parámetros productivos no se mostró diferencias significativas, se
puede concluir que es importante la caracterización del alimento que se utilice en un sistema
acuícola destinado a la integración de un sistema hidropónico para la producción vegetal. Se pudo
comprobar, como las concentraciones de los compuestos residuales van variando respecto al
alimento utilizado en el sistema acuícola y a su vez como puede tener un efecto diferente en las
plantas. Con este ensayo se deducir la posible reutilización de agua residual en cultivos de
camarón a baja salinidad en cultivos hidropónicos.
Referencias Allan Cooper. (1988). 1. The system. 2. Operation of the system. En The ABC of NFT. Nutrient
Film Technique(3-123). Londres, Inglaterra.: Grower Books . Beiping Tan, Kangsen Mai, Shixuan Zheng, Qicun Zhou, Lihe Liu & YuYu. (2005).
Replacement of fish meal by meat and bone meal in practical diets for the white shrimp Litopenaeus vannamai (Boone). Aquaculture Research, 36, 439^444. 17 March 2005, De Wiley Online Library Base de datos
Burford M.A.,N.P. Preston, P.M. Glibert y W.C. Dannison. (2002). Tracing the fate of N-
enreched feed in an intensive shrimp system. Aquaculture, 206: 199-216. Ceren Karakaş, Didem Özçimen, Benan İnan. (2017). Potential use of olive stone biochar as a
hydroponic growing medium. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 125, 17–23. 31 Mayo 2017, De ScienceDirect Base de datos.
Daniel C. Sikawa, Amararatne Yakupitiyage. (2017). The hydroponic production of lettuce
(Lactuca sativa L) by using hybrid catfish (Clarias macrocephalus × C. gariepinus) pond water: Potentials and constraints. Agricultural Water Management, Volume 97, Issue 9, 1317–1325. 15 de Abril 2017, De ScienceDirect Base de datos.
David Gómez Ríos, Rolando Barrera Zapata, Rigoberto Ríos Estepa. (2017). Comparison of
process technologies for chitosan production from shrimp shell waste: A techno-economic approach using Aspen Plus. Food and Bioproducts Processing, 103, 49–57. 30 Mayo 2017, De ScienceDirect Base de datos.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
110 !
Esteban Favela Chavez, Pablo Preciado Rangel, Adalberto Benavides Mendoza. (2006). Funciones de los nutrimentos en las plantas. En manual para la preparación de soluciones nutritivas (15-30). Torreón, Coahuila.: Universidad AutÛnoma Agraria Antonio Narro.
Guangjun Wang, Ermeng Yu, Jun Xie, Deguang Yu, Zhifei Li, Wen Luo, Lijiang Qiu, Zonglin
Zheng. (2015). Effect of C/N ratio on water quality in zero-water exchange tanks and the biofloc supplementation in feed on the growth performance of crucian carp, Carassius auratus. Aquaculture, 443, 98–104. 30 Mayo 2017, De ScienceDirect Base de datos.
Jing Zhang, Xinjie Wang, Qifa Zhou. (2017). Co-cultivation of Chlorella spp and tomato in a
hydroponic system. Biomass and Bioenergy, 97, 132–138. 31 Mayo 2017, De ScienceDirect Base de datos.
José Beltrano. (2015). Introducción al cultivo hidropónico. En Cultivo en hidroponía (10-33).
Buenos Aires, Argentina: Universidad Nacional de La Plata. Juan Francisco Fierro Sañudo. (2011). Análisis de factibilidad económica del cultivo integral de
camarón blanco (Litopenaeus vannamei) y cultivo hidropónico de tomate bola (Lycopersicon esculentum Mill) utilizando agua de pozo con baja salinidad y baja tasa de recambio. (Tesis de pregrado). Universidad autónoma de Sinaloa Facultad de ciencias del mar. Mazatlán, Sinaloa.
M. Martín Mariscal Lagarda, Federico Páez Osuna, José Luis Esquer Méndez, Ildelfonso
Guerrero Monroy, Alonso Romo del Vivar, Rubén Félix Gastelum. (2012). Integrated culture of white shrimp (Litopenaeus vannamei) and tomato (Lycopersicon esculentum Mill) with low salinity groundwater: Management and production. Aquaculture, 366-367, 76-84. 12 Junio 2017, De ScienceDirect Base de datos.
Martínez Córdova, L.R., Martínez Porchas, M., Cortés Jacinto, E. (2009) Camaronicultura
Mexicana y mundial: ¿Actividad sustentable o industria contaminante?. Revista Internacional Contaminación Ambiental., 25, 181-196.
Ramón Héctor Barraza Guardado, José Alfredo Arreola Lizárraga, Anselmo Miranda Baeza,
Manuel Juárez García, Antonio Juvera Hoyos and Ramón Casillas Hernández. (2015). Enhancing Ecoefficiency in Shrimp Farming through Interconnected Ponds. BioMed Research International, V2015, 10. 20 Abril 2017, De US National Library of Medicine National Institutes of Health Search database Base de datos.
Resh MH (2013). Hydroponic food production. A definitive guidebook for the advanced home
gardener and the commercial hydroponic grower. (1-511). 7ª edición CRC Press.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
111 !
Ricardo Sánchez Díaz. (2012). Monitoreo de Streptococcus spp. en camarón blanco Litopenaeus vannamei en tres granjas del sur de sonora, México. (Tesis de doctoral). Instituto Tecnológico de Sonora. Ciudad Obregón, Sonora, México.
Sorin Petre, Maria Pele, Elena Maria Draghici. (2014). Influence of using perlite and eco
fertilizers for hydroponic cucumbers culture. Journal of Biotechnology, 185S (2014) , S37–S125. 10 Abril 2017, De ScienceDirect Base de datos.
Sumeth Wongkiew, Zhen Hu, Kartik Chandran, Jae Woo Lee, Samir Kumar Khanal. (2017).
Nitrogen transformations in aquaponic systems: A review. Aquacultural Engineering, 76, 9–19. 10 Marzo 2017, De ScienceDirect Base de datos
Troell M., Halling C., Neori A., et al. Integrated mariculture: asking the right
questions. Aquaculture. 2003; 226 (1–4):69–90.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
112 !
Capítulo X. Diseño y desarrollo de un sistema de monitoreo de bajo costo para evaluar el consumo de oxígeno del camarón blanco (Litopenaeus vannamei)
Rafael Apolinar Bórquez López, Ramón Casillas Hernández, Juan Carlos Gil Núñez,
José Cuauhtémoc Ibarra Gámez y Ovidio Alejandro Villaseñor López Dirección de Recursos Naturales Instituto Tecnológico de Sonora
Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen La acuacultura de precisión es una nueva área desarrollada bajo las tecnologías de la información (IT) que permiten a los productores tener un mayor control de los procesos de sus granjas acuícolas, facilitando la toma de decisiones y mejorando la eficiencia. Las IT son tecnologías sofisticadas con la aplicación de actividades interdisciplinarias como la biología, electrónica (hardware) y programación (software). El objetivo de este proyecto fue desarrollar un sistema automatizado para la evaluación del consumo de oxígeno disuelto del camarón blanco. El costo total del equipo desarrollado fue en un 90% más económico en comparación con los equipos comerciales que se encuentran en el mercado (Microx TX3). Los resultados muestran que en un cultivo semi-intensivo el camarón consume en promedio 0.02mg/L de oxígeno. Con el modelo matemático obtenido con un R2 de 0.96, indica que en la columna de agua sin ningún tipo de aporte de oxígeno, solo soportaría al cultivo por 4 horas hasta llevarlo a niveles críticos de 0.5 mg/L. Introducción
La AqP (Acuacultura de precisión) puede ser considerada como la aplicación de las
tecnologías de la información como software y hardware utilizada al campo de la biología
acuícola para asegurar los sistemas de producción. En la actualidad, está muy bien aprendido que
la calidad del agua en la actividad es de gran importancia, por lo que las necesidades para el
desarrollo de sistemas de monitoreo de medio ambiente del agua que generen alertas tempranas
son esenciales para los acuicultores. En los países en vías de desarrollo, es de gran relevancia
optar por el desarrollo de tecnologías adaptadas a las necesidades de cada región ajustándose a
costos accesibles para los productores locales. El monitoreo de variables físicas como oxígeno
disuelto, temperatura y pH en el agua, permite controlar y tener un mejor manejo de calidad del
agua ayudando así a prevenir condiciones indeseables que pueden contribuir a colapso del
ecosistema de un cultivo acuícola (Ferreira et al., 2011).
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Se conoce que las especies acuáticas son altamente sensibles a condiciones bajas de
oxígeno disuelto, abruptas variaciones de temperatura y cambios en los niveles de pH, es por eso
que la aplicación de sistemas de instrumentación que cuentan con estos sensores para monitorear
la calidad del agua pueden ayudar en la toma de decisiones a tiempo (Harun et al., 2012). Para el
desarrollo de los sistemas de instrumentación, se encuentran las plataformas de hardware a
código abierto (open source hardware - OSH) que son nuevas herramientas para el desarrollo de
proyectos electrónicos. Arduino es una plataforma comercial a código abierto y ha sido muy
popular en las comunidades estudiantiles debido a que es un sistema que permite desarrollar de
forma interactiva, además de la disminución en tiempo de desarrollo y fue creada en el 2005 por
el Interaction Design Institute Ivrea, Italy. Los OSH cada día son más utilizados debido a su
versatilidad en aplicaciones como en la robótica, automatización, agricultura de precisión solo
por mencionar algunos (Bonarini et al., 2014; Faugel and Bobkov, 2013; Mesas-Carrascosa et al.,
2015).
La incorporación de redes inalámbricas de sensores (WSN, Wireless sensor network) en
los OSH se han convertido en una herramienta útil para ayudar a transmitir la información sin el
uso de cables, esto es altamente recomendado en aplicaciones como la acuacultura por las
condiciones climáticas agresivas a las que se someten los equipos, además las WSN ayudan a
procesar la información de manera eficiente para laboratorios, ya que ellos requieren de tiempo
para analizar una muestra (Zhang et al., 2011), hoy en día los dispositivos WSN se están
utilizando para el monitoreo de la calidad de agua en tiempo real; que han demostrado ser una
herramienta fiable para la medición de distintas variables fisicoquímicas en sistemas
automatizados como oxígeno disuelto, temperatura y pH (Yoshikawa et al., 2007; Lin et al.,
2011; Ferdoush et al., 2014). Para el diseño y desarrollo de sistemas de monitoreo de calidad de
agua en la acuacultura considerando sensores de pH, oxígeno disuelto y temperatura basados en
WSN con protocolo de transmisión ZigBee, es posible: manejar y analizar la información del
entorno de los organismos, tomar decisiones, manejar mayores densidades de cultivo al tener un
mejor control de los parámetros críticos de dichas variables mencionadas, mejorar la tasa de
conversión de alimento y tasa de crecimiento bajo el efecto consumo de alimento – temperatura y
oxígeno del agua (Miller et al., 2014), mantener niveles deseados de calidad de agua (Ehret et
al., 2011), reducir eutrofización y nitrificación en la descargas a los efluentes de los ecosistemas
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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receptores, prevenir estrés, evitar enfermedades en los animales (Yi-Chich et al., 2014) y
reducción de capital humano (Espinosa-Calderon et al., 2013). Con lo mencionado anteriormente,
es posible desarrollar un sistema de monitoreo de bajo costo (low cost – open source hardware,
LC-OSH) que en países en vías de desarrollo, sería de gran utilidad para ayudar no solamente a
mantener a los organismos bajo condiciones adecuadas, sino a seguir aprendiendo como los
diferentes niveles de estas variables pueden mostrar un comportamiento anormal como pérdida
de apetito o nado errático. El objetivo del presente estudio fue el diseño, implementación y
validación de un equipo de bajo costo con hardware a código abierto para evaluar el consumo de
oxígeno disuelto del camarón blanco.
Fundamentación teórica
Los organismos acuáticos consumen oxígeno a excepción de algunas bacterias, lo
requieren para sobrevivir y crecer, debido a lo mencionado anteriormente lo hace un factor
limitante muy importante. Por consiguiente, el nivel adecuado de oxígeno en el agua es uno de
los elementos más significativos a considerar en un cultivo de camarón. Bajos niveles de oxígeno
pueden causar una disminución en el consumo de alimento y mortalidad en los animales
acuáticos (Paez-Osuna & Valencia Castañeda, 2013; Martinez – Cordova, 1999).
Para este trabajo se utilizó un kit de sensor de oxígeno disuelto que consiste en un circuito
embebido con capacidad para dos protocolos de comunicaciones; puerto asíncrono universal
receptor/transmisor (UART) y I2C inter – integrated circuit por sus siglas en ingles. Dentro de las
características de este sensor, cuenta con lecturas de rango completo de 0.01 to +35.99 mg/L con
una precisión de ±0.2, este kit cuenta con compensación de temperatura, salinidad y presión
atmosférica, su voltaje de operación es de 3.3V hasta 5.0V siendo compatible con cualquier
microprocesador que soporte comunicación UART. Su calibración es requerida una vez por año
dependiendo de las condiciones sometidos y su tiempo de uso, la calibración se logra a través de
una solución de referencia de 0 mg/L (Atlas-Scientific).
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Metodología
Este estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Acuacultura del Instituto Tecnológico de
Sonora, Campus Centro, localizado en Ciudad Obregón Sonora. El experimento se llevó a cabo
bajo condiciones de laboratorio. Se inició en agosto de 2016 y se terminó en enero de 2017.
Sensor de oxígeno disuelto utilizado
El sensor de oxígeno disuelto utilizado en el sistema automatizado para el monitoreo
continuo de datos consta de las siguientes características y especificaciones (Atlas-Scientific).
Especificaciones:
! Rango: 0-20 mg/L
! Tipo de material: epoxy y noryl (alta resistencia a la corrosión)
! Temperatura máxima: 50°C
! Presión máxima: 690 kPa (1000 psi)
! Profundidad máxima: 60 M (197 ft)
! Calibración en un punto en el aire
! Peso: 52 gramos
! Dimensiones: 16.5 mm x 116 mm
! Conector: BNC
! Tiempo de respuesta: = 0.06 mg/L por segundo
! Esterilización
Diseño del hardware
En este estudio se utilizaron las plataformas Iteaduino/Arduino versión Mega que
contienen un chip ATmega 2560 (hoja de especificaciones 2560, Atmel), al ser de código abierto
de Arduino, la placa utilizado es 100% compatible contando con las mismas características con el
mismo número de pines de entradas/salidas, modulador de ancho de pulso con resolución de 8
bit, un cristal oscilador de 16 MHz, puerto de comunicación serial universal UART, 256 KB de
memoria flash, solo por mencionar algunas características eléctricas de la plataforma
Iteaduino/Arduino MEGA. En la figura 1 se muestra una fotografía de la placa electrónica
(plataforma) utilizada y el depurador. El depurador empleado es fabricado por atlas scientific con
la función de introducir la información a la computadora y recibir las instrucciones del software,
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trabaja como un simple convertidor de usb a serial; con este dispositivo es posible energizar
dispositivos externos que requieran alimentación de 5 voltios o 3 voltios de corriente directa.
Validación del sistema de monitoreo
Se colocó un organismo en un recipiente con 6 litros de agua marina por tres repeticiones
a una temperatura de 28 °C, los animales utilizados fueron de un peso promedio de 7±0.5 g. los
sensores se colocaron en cada uno de los recipientes en la parte superior, se fijaron y se sellaron
por completo para evitar algún movimiento e intercambio de aire que pueda afectar en la
precisión y exactitud de la lectura. Para el procesamiento de datos fue necesario sacar un
promedio de las tres repeticiones, esto se realizó en el paquete computacional Excel de Microsoft
así como la determinación de la tasa de consumo de oxígeno mediante la ecuación (1), Para
realizar las gráficas de los comportamientos, los datos fueron sometidos al paquete
computacional SigmaPlot 12.0, Las funciones matemáticas fueron determinadas por el paquete
computacional MATLAB con el uso del toolbox Curve fitting (The MathWorks, 2012). Se
seleccionaron las curvas que mejor se ajustaron al comportamiento obtenido por las pruebas
hechas de temperatura y oxígeno disuelto, los criterios de selección fueron el coeficiente de
determinación (r2),
Tasa!de!Consumo!de!Oxígeno = ! !"!!"!!!!
! Ecuación (1)
Figura 1. Descripción del sistema de adquisición de datos.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
117 !
Resultados y discusión
Con el equipo de monitoreo desarrollado fue posible reducir los costos en un 95%
presentando el equipo comercial la desventaja que solo tiene una sola sonda para medir el nivel
de oxígeno disuelto mientras el que se desarrolló en laboratorio tiene capacidad para 3 sondas con
lecturas simultáneas. El desarrollo de sistemas de monitoreo no solamente presenta ventajas
económicas sino que también se fabrican los equipos a las necesidades que se tienen en la región
logrando ser más accesibles para los productores de camarón al también ser un equipo no
dependiente de monedas extranjeras. La Tabla 1 muestra la comparación del sistema de
monitoreo desarrollado siendo comparado con un equipo comercial.
Tabla 1. Comparación de del sistema monitoreo desarrollado con un equipo comercial.
Sistema de monitoreo desarrollado
Equipo Comercial
Descripción Costo MN
Descripción Costo MN
Tarjeta electrónica Iteaduino MEGA
$279.50
Sensor de Oxígeno de fibra óptica
$6,710.09
Multiplexor $204.79
Medidor de Oxígeno $115,120.06 Depurador $297.88
Circuito acondicionador de
señal $2,457.54
Sensor de Oxígeno $11,058
Total $15,712.21
Total $115,120.06
La relación entre el consumo y disponibilidad de oxígeno disuelto se puede observar en la
Figura 2. La gráfica muestra unas crestas con puntos mínimos y máximos en la que la
disponibilidad presenta un comportamiento sigmoide con tendencia a un coeficiente de
correlación negativo y no lineal lo que indica que conforme pasa el tiempo la disponibilidad de
oxígeno disminuye. Se logró observar que en los valores mínimo de cada cresta, el animal
entraba en un estado de reposo y al recuperarse el nivel de oxígeno en el agua, es decir en los
picos máximos de las crestas el organismo comenzaba de nuevo a con sus movimientos o nado de
forma normal hasta agotar de nuevo las reservas disponibles de oxígeno disuelto.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
118 !
Figura 2. Comparación de la disponibilidad y el consumo de oxígeno disuelto.
Mediante el modelo obtenido (Figura 3) en Matlab (CO (t)) fue posible predecir el tiempo
en el que el nivel de oxígeno disuelto llega a su punto crítico considerando este un nivel menor de
0.5 mg/L. La bondad de ajuste del modelo matemático obtenido con una confianza de 0.95
presentó una r2 = 0.96, suma de cuadrados del error (SSE) de 0.8215 y el error cuadrático medio
(RMSE) de 0.083, el tiempo máximo calculado con el modelo fue de 248 minutos (4 horas)
disponibles de oxígeno o para llegar al nivel crítico.
En la Figura 4 se puede observar la comparación de la disponibilidad de oxígeno con la
presencia de un organismo en el agua y sin organismo presentando un descenso para ambos casos
más sin embargo se puede ver que sin organismo el nivel de oxígeno tiene a estabilizarse
aproximadamente en 60 minutos, como consecuencia, no es el camarón quien consume en su
totalidad el oxígeno, esto se puede deber a la presencia natural de bacterias presentes en el agua
marina representado hasta en un 80% del consumo de oxígeno.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Tiempo (Minutos)
0 20 40 60 80 100 120 140
Oxíg
eno
Dis
uelto
(mg/
L)
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
Consumo de Oxígeno disuelto95% Banda de predicción
Figura 3. Disponibilidad de oxígeno disuelto.
Tiempo (Minutos)
0 20 40 60 80 100 120 140
Oxíg
eno
Dis
uelto
(mg/
L)
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
Oxígeno Disponible (con organismo)Oxígeno Disponible (sin organismo)
Figura 4. Comparación de la disponibilidad de oxígeno disuelto con organismo contra un tratamiento de control.
Conclusiones
Fue posible desarrollar un sistema de monitoreo de consumo de oxígeno disuelto con un
CO (t) = -0.003017*t1.268+3.789
Líneas de investigación de cuerpos académicos
120 !
bajo presupuesto obteniendo un ahorro significativo del 95%. Mediante la aplicación del sistema
de monitoreo, se logró evaluar el consumo de oxígeno del camarón y la disponibilidad en el agua.
El comportamiento esperado en cuanto al consumo era de forma lineal con una correlación
negativa, más sin embargo con este sistema se lograron ver crestas en la gráfica con picos
máximos y mínimos con una frecuencia aproximada de 20 minutos. El total del oxígeno disuelto
disponible en la columna de agua no es consumido por los camarones sino por las bacterias
presentes de forma natural en el agua marina.
Referencias Bonarini, A., Matteucci, M., Migliavacca, M. & Rizzi, D. (2014). R2P: An open source hardware
and software modular approach to robot prototyping. Rob. Auton. Syst. 62, 1073–1084. doi:10.1016/j.robot.2013.08.009
Ehret, D.L., Hill, B.D., Helmer, T. & Edwards, D.R. (2011). Neural network modeling of
greenhouse tomato yield, growth and water use from automated crop monitoring data. Comput. Electron. Agric. 79, 82–89. doi:10.1016/j.compag.2011.07.013
Espinosa-Calderon, A., Borquez-Lopez, R. A., Rico-Garcia, E., Olmos-Lopez, M. & Guevara-
Gonzalez, R. G. (2013). Optical spectroscopy as a first step for noninvasive plant nutrition evaluation. Mexican Optics and photonics meeting. Ensenada, Mexico.
Faugel, H. & Bobkov, V. (2013). Open source hard- and software: Using Arduino boards to keep
old hardware running. Fusion Eng. Des. 88, 1276–1279. doi:10.1016/j.fusengdes.2012.12.005
Ferdoush, S. & Li, X. (2014). Wireless Sensor Network System Design Using Raspberry Pi and
Arduino for Environmental Monitoring Applications. Procedia Comput. Sci. 34, 103–110. doi:10.1016/j.procs.2014.07.059
Ferreira, N., Bonetti, C. & Seiffert, W. (2011). Hydrological and water quality indices as
management tools in marine shrimp culture. Aquaculture 318, 425–433. Harun, A., Ndzi, D.L., Ramli, M.F., Shakaff, A.Y.M., Ahmad, M.N., Kamarudin, L.M., Zakaria,
A. & Yang, Y. (2012). Signal propagation in aquaculture environment for wireless sensor network applications. Prog. Electromag. Res. 131, 477–494.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
121 !
Martínez-Cordova, L.R. (1999). Cultivo de Camarones Peneidos. Principios y Prácticas. A.G.T. Editor, México, D.F. 283.
Mesas-Carrascosa, F.J., Verdú Santano, D., Meroño, J.E., Sánchez de la Orden, M. & García-
Ferrer, A. (2015). Open source hardware to monitor environmental parameters in precision agriculture. Biosyst. Eng. 137, 73–83. doi:10.1016/j.biosystemseng.2015.07.005
Miller, G.A., Farahani, H.J., Hassell, R.L., Khalilian, A., Adelberg, J.W. & Wells, C.E. (2014).
Field evaluation and performance of capacitance probes for automated drip irrigation of watermelons. Agric. Water Manag. 131, 124–134. doi:10.1016/j.agwat.2013.09.012
Lin, Q., Jian, Z., Xu, M., Zetian, F., Wei, C. & Xiaoshuan, Z. (2011). Developing WSN-based
traceability system for recirculation aquaculture. Math. Comput. Model. 53, 2162–2172. doi:10.1016/j.mcm.2010.08.023
Paez-Osuna, F. & Valencia-Castañeda, G. (2013). Calidad del agua en cultivo de camarón blanco
(Litopenaeus vannamei) con baja salinidad. Camaronicultura en agua de baja salinidad. Trillas Editor, México, D.F. 136.
!Yi-Chich C., Pen-Yuan Y. & Griftb, T.E. (2014). A wireless communication system for
automated greenhouse operations. Engineering in Agriculture, Environment and Food. Pages 78–85.
Yoshikawa, T., Murata, O., Furuya, K. & Eguchi, M. (2007). Short-term covariation of dissolved
oxygen and phytoplankton photosynthesis in a coastal fish aquaculture site. Estuar. Coast. Shelf Sci. 74, 515–527.
Zhang, M., Li, D. & Wang, L. (2011). Design and Development of Water Quality Monitoring
System Based on Wireless 629–641.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
122 !
Capítulo XI. Detección de la enfermedad de Necrosis Hepatopancreática Aguda (AHPND) en camarón blanco (l. vannamei) de granjas del sur de Sonora, México
Roberto Rodríguez Ramírez, Gabriel Amilcar Barco Mendoza, Luz Angélica Ávila Villa, Ernesto
Uriel Cantú Soto y María Fernanda Villa Cárdenas Departamento de Biotecnología y Ciencias Alimentarias
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen La acuicultura contribuye con más del 50% de la producción de camarón que se comercializa en México; sin embargo, la mayor amenaza para el desarrollo de la industria camaronícola sostenible son las diferentes enfermedades que atacan a esta especie. A principios de 2013 se presentó una enfermedad emergente denominada síndrome de mortalidad temprana (EMS, pos sus siglas en inglés) dicha enfermedad causo mortalidades masivas de este crustáceo en estanques de cultivo, por la sintomatología presentada se le ha relacionado a una enfermedad bacteriana producida por Vibrio, denominado V. parahemolyticus. Este Vibrio afecta principalmente dos especies de camaron el langostino jumbo (Penaeus monodon) y el camarón blanco (L.vannamei)las cuales son las principales especies utilizadas para este fin. Por lo anterior el objetivo de la presente investigación fue identificar la presencia Vibrio parahaemolyticus causal AHPND en camarón blanco mediante técnicas de biología molecular en granjas del sur de Sonora. Para lograr lo anterior se tomaron muestras de camarones en granjas de la zona sur del estado de Sonora, en las cuales se detectó la presencia de AHPND en los estanques 3, 7, 8, 9, 10, 19, 20, 70 y 75, los cuales corresponden a las granjas de la región de los Mélagos, Atanasia y lobos con lo cual se confirma la presencia de esta enfermedad en el estado de Sonora.
Introducción
La acuicultura, es una actividad económica de gran importancia a nivel mundial, ello
debido a que es una de las principales fuentes de subsistencia, nutrición e ingresos para millones
de personas; actualmente la acuicultura aporta aproximadamente el 40% de la producción total
del comercio pesquero en el mundo, estimando un consumo per cápita promedio es de 20 Kg
(Korkut, 2017; FAO,2013), de los cuales, el camarón es uno de los principales productos de
comercialización internacional, representando este el 15 % de los productos pesqueros, con el
cual se generan derramas económicas de $102.00 millones de dólares anuales (Karunasagar,
2012).
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123 !
En México, la producción de camarón a nivel nacional se encuentra en segundo lugar; sin
embargo, por su valor económico se posiciona en primer lugar. No obstante, la acuicultura de
camarón enfrenta grandes retos, el principal problema de producción son las enfermedades que
afectan a este tipo de cultivos, dentro de las cuales se encuentran las de origen viral como el virus
de mancha blanca (WSSV, por sus siglas en ingles), el virus de taura (TVS), el virus de cabeza
amarilla (YHV) entre otros, así como las de tipo bacteriano como la necrosis hepatopancreatica
(NHP) y las Vibriosis, causadas por cepas patógenas extracelulares de varias especies como V.
alginolyticus, V. anguillarum, V. campbellii, V. parahaemolyticus entre otros.
Aunado a lo anterior se encuentran las enfermedades emergentes, estas se caracterizan
por ser enfermedades de aparición reciente o aquellas que se consideraron controladas
anteriormente y emergen nuevamente (Lightner,2012). Es por ello que el objetivo del presente
trabajo fue Identificar la presencia Vibrio parahaemolyticus causal de EMS/AHPND en camarón
blanco mediante técnicas de biología molecular.
Fundamentación teórica
En el año 2009 un claro caso de enfermedad emergente en el ámbito acuícola, se registró
en países asiáticos, el cual generó un alto índice de mortalidades en estanques de cultivo. Para el
año 2012 esta enfermedad se extendió hacia Tailandia y Malasia por ello fue considerada como
síndrome de mortalidad temprana /Síndrome de Necrosis hepatopancreática (EMS/AHPNS por
sus siglas en inglés), trayendo como consecuencia grandes pérdidas económicas y de suministro
de este crustáceo a varios países.
Dado a la magnitud del problema un grupo de investigadores realizaron ensayos de
inmersión utilizando camarones infectados con EMS/AHPNS de áreas endémicas, logrando
identifica una cepa de Vibrio como el agente causal de dicha enfermedad más específicamente de
la especie V. parahaemolyticus, con la identificación del agente causal de esta enfermedad se
reconsidera el nombre a enfermedad nombrándose enfermedad de la necrosis hepatopancreatica
aguda (AHPND), (Lightner, 2012; Tan, 2013).
Líneas de investigación de cuerpos académicos
124 !
Los principales síntomas presentados en camarones infectados por AHPND se dan
aproximadamente dentro de los primeros 10 – 30 días después de la siembra en estanques, donde
se observa un crecimiento de manera lenta, nado en forma circular o entorpecida, así como de
una coloración pálida y pérdida del exoesqueleto. El hepatopáncreas presenta una reducción de
tamaño que puede variar entre un 30-50 %, presentando una coloración de blanco a transparente,
esto debido a la perdida de pigmento de las células R del hepatopáncreas (HP).
Estudios histopatológicos de secciones de hepatopáncreas han mostrado una disminución
en la actividad mitótica para la producción de las células tipo E, las células tipo B, F y R; así
como un masivo desprendimiento de células epiteliales del túbulo central. En fases terminales se
presentan rayas o manchas negras debido a la agregación masiva hemolítica (por la deposición de
melanina a partir de la actividad de hemocitos) seguido de infecciones bacterianas secundarias.
(Leaño, 2012; Jyoti, 2014; Tran, 2013).
Las investigaciones han indicado que este patógeno afecta principalmente a las especies
de camarón P.monodon y L.vanamei. Estas toxinas no representan un riego a la salud humana,
solo las toxinas termolisina directa termoestable (THR) y la hemolisina directa termoestable
(TDH) encontradas en cepas de V. parahaemoliticus O3:K6 han sido registradas como patógenas
al ser humano causando cuadro de gastroenteritis (FAO, 2013).
Estudios de secuenciación han logrado la caracterización de alrededor de 10 cepas
causales de AHPND en regiones de China y Tailandia en las cuales se ha encontrado el plásmido
codificante para las toxinas PirABvp de aproximadamente 69 kbp, Además de una cepa
encontrada en el estado de Sinaloa, México, las cuales se encuentran registradas en el GeneBank
(Kondo, 2014; Yang, 2014; Gomez-Gil, 2014).
En México, el estado de Sonora está considerado como el segundo estado de mayor
producción de camarón, la producción anual de este crustáceo está entre las 40 a 50 mil toneladas
anuales. Sin embargo, en el 2013, se presentó un alto índice de mortalidades en granjas del estado
de Sonora, estas se presentaron en etapas tempranas del ciclo de producción, por lo que generó
una alta incertidumbre entre los productores.
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125 !
Debido a las características presentadas en los estanques productivos, estas mortalidades
se adjudicaron la enfermedad de AHPND registrada en países asiáticos. A finales de año la
producción anual registrada fue de 25 mil toneladas registrando así una disminución del 50% con
respecto a años anteriores (SAGARPA, 2013), por ende, se registró una disminución
considerable de unidades productoras acuícolas en el estado, así como un aumento considerable
en el precio de este crustáceo.
De momento la única forma de controlar esta enfermedad es seguir estrictos protocolos de
bioseguridad, así como de mantener una constante vigilancia por parte de técnicos y entidades
correspondientes, es importante mantener un buen sistema de filtrado del agua utilizada para los
estanques con el fin de evitar la entrada de patógenos a los sistemas productivos (Cuellar, 2012).
La propagación de esta enfermedad es una de las principales preocupaciones ante las
autoridades sanitarias. Recientemente se detectó la presencia de V. parahaemolyticus causal de
AHPND en las Filipinas, la presencia se confirmó mediante métodos microbiológicos y técnicas
moleculares por PCR donde se registraron incidencias de mortalidades; las principales regiones
afectadas de dicho país fue Luzon (33%), Visayas (21%) y Mindanao (5%) siendo este el primer
registro de dicha enfermedad (Leobert, 2015).
Metodología
Área de estudio y muestreo
El presente trabajo se llevó a cabo en granjas camaronicolas en el estado de Sonora,
México, localizadas en San Ignacio Rio Muerto en tres áreas Melagos, Atanasia y Lobos con
coordenadas 27° 18’ 13.5’’ N; 110° 25’ 13.9’’. Donde se realizó un muestreo dirigido
seleccionando esanques y camarones que presentaron signos claros de la enfermedad (AHPND).
A los cuales se le extrajo el hepatopáncreas y se preservó en alcohol al 70% para su posterior
análisis.
Extracción de ADN genómico a partir de Hepatopáncreas
Para la extracción de ANDg se partió de hepatopáncreas de camarón. Para lo cual se pesó
aproximadamente 50 a 100 mg de tejido en un tubo de microcentrifuga (eppendorf®) de 1.5 mL a
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126 !
los cuales se les adición 400 µL de solución de lisis (100 mM NaCl, 10 mµ Tris-HCl, 25 mM
EDTA y 2% SDS) y 20 µL proteinasa K (20 mg/ml) encubando por 65°C por 15 minutos. Se
adicionaron 200 µL de solución cloruro de sodio saturada y se centrifugando a 12000 g por 5
minutos, se separó el sobrenadante al cual se le adicionaron 400 µL de cloroformo: fenol: alcohol
isoamílico (24:25:1) agitándose en vortex por 10 s. se centrifugo a 14,000 g por 10 min. El
sobrenadante se colocó en un tubo nuevo para adicionar 400 µL de isopropanol frio, para ser
centrifugado a 14000 g por 5 min, se decantó el sobrenadante para obtener el pellet, al cual se le
realizaron dos lavados con 400 µL de alcohol al 70% y centrifugado a 14000 g por 5 min. se dejó
secar el pellet a temperatura ambiente para posteriormente resuspender el pellet en 50 µL de agua
milliQ el cual se almacenó a -20°C para su posterior utilización.
Cuantificación de integridad de ADNg por espectrofotometría
La medición de concentración, pureza e integridad del DNAg se determinó mediante
espectrofotometría UV utilizando un espectrofotómetro Multiskam Go (Thermo Fisher scientific,
FI-01620, Finlandia), la integridad se mido mediante la relación de absorbancia a una longitud de
onda 260 y 280 nm, mientras que la concentración a una longitud de onda de 260 nm. Para lo
cual se utilizaron 2 µL por muestra utilizando una micro placa µDrop (Thermo Fisher scientific),
los valores obtenidos se analizaron mediante el software Skanit RE 3.2.
Detección de AHPND mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
La detección de AHPND se llevó a cabo mediante PCR utilizando los primers AP3
(Forward: 5’-ATG AGT AAC AAT ATA AAA CAT GAA AC-3’) (Reverse: 5’-GTG GTA ATA
GAT TGT ACA GAA-3’). Para lo cual se realizó una mezcla de la reacción de PCR utilizando el
kit GoTaq G2 colorless master mix (Promega) de acuerdo a la especificaciones del fabricante
donde se utilizó 1 µL de ADNg de hepatopáncreas en un volumen final de 12.5 µL . La PCR se
llevó a cabo bajo el siguiente protocolo de amplificacion: una desnaturalización de 95°C por 2:00
min, Seguido de 40 ciclos a 95°C por 30s, 53°C por 30s. 72°C por 40s, con una extencion final
de 72°C por 5:00 min.
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127 !
Electroforesis en gel de agarosa
Se utilizaron 5 µL de producto de amplificación de PCR por muestra, los cuales fueron
sometidos a una electroforesis en gel de agarosa al 1.2% a un voltaje de 90V por 55 min. Se
utilizó un marcador de peso molecular 1 Kb Plus DNA Ladder ( Thermo Fisher Scientific).
Finalmente, los productos los obtenidos se observaron utilizado un Fotodocumentador DNR
MiniBis pro Bio-Imaging Systems (DNR Bio-Imaging Systems Ltd., Jerusalén, Israel) utilizando
el software “Gelcapture software”.
Resultados y discusión
Cuantificación de integridad de ADNg por espectrofotometría
La concentración obtenida de ADNg a partir de hepatopáncreas fue de buena cantidad y
calidad con una concentración entre 418 a 1948 ng/µL con una pureza de 1.7 a 2.10 (Tabla 1), lo
cual nos indica una muestra libre de proteínas, pigmentos o solventes que puedan interferir en la
realización de la PCR, mostrando que el método de extracción utilizado es el indicado para este
tipo de muestras las cuales presentan un alto contenido de lípidos y pigmentos siendo estos los de
mayor problema de eliminación sin llegar a dañar la integridad de ADNg.
Tabla 1. Concentración e integridad de ADNg de hepatopáncreas de camarón L. vannamei.
Muestra Concentración ng/µL Pureza 260/280 Estanque 3 1948 2.0 Estanque 6 916 1.7 Estanque 7 602 1.8 Estanque 8 508 2.09 Estanque 9 491 2.10
Estanque 10 1200 2.23 Estanque 19 967 2.08 Estanque 20 1327 2.10 Estanque 70 418 2.05 Estanque 75 442 2.09 Estanque 88 467 2.13
Resultados similares fueron obtenidos por Lopera-barrero (2008) el cual estudio la
adición de cloruro de sodio para la extracción de ácidos nucleicos a partir de aletas caudales y
larvas de peces, obteniendo una integridad entre 1.8 a 2.19, dando resultados similares a los
métodos donde se utilizan agentes tóxicos como el fenol, con el cual se obtuvo además una
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128 !
concentración considerable de ADN para la realización de pruebas de PCR y utilización de
marcadores RAPD.
Detección de AHPND mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
Las muestras analizadas por PCR en el presente estudio presentaron una amplicon de 336
pares de bases (pb) lo cual indica la presencia de AHPND en los estanques 3, 7, 8, 9, 10, 19, 20,
70, 75y 88, provenientes de granjas de la región de los Mélagos, Atanasia y lobos (Figura 1).
Este amplicon corresponde a la región codificante para la producción de las toxinas PirABvp
involucradas en la patología de AHPND. Estos resultados concuerdan con lo reportado por
Sirikharin, (2014) donde se analizaron 49 aislados bacterianos de V. parahaemolyticus
previamente confirmados a AHPND y 35 aislados no patógenos, donde los 49 aislados resultaron
positivos a AHPND utilizando los primers AP3 mostrando un amplicon de 336pb y una
especificidad del 100% en comparación a los métodos previamente reportados como AP1 y AP2
los cuales presentaban falsos positivos (Flegel, 2014).
Figura 1. Productos de PCR en gel de agarosa al 1.2% carril MM: marcado molecular, carril 1 estanque 3, carril 2 estanque 6, carril 3 estanque 7, carril 4 estanque 8, carril 5 estanque 9, carril 6 estanque 10, carril 7 estanque 19,
carril 8 estanque 20, carril 9 estanque 70, carril 11 estanque 88, C-: control negtivo.
Resultados similares fueron encontrados por Nunan, (2014) en la región noreste del país
donde se realizaron muestres en granjas afectadas en el año 2013 mediante la utilización de los
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129 !
primers 89F/89R los cuales están basados en la detección del plásmido pVA3-1 encontrado en
cepas patógenas a AHPND.
Los camarones infectados con AHPND presentaron hepatopáncreas transparente, con un
tamaño reducido en comparación con hepatopáncreas sanos, así como de un intestino con
ausencia de alimento (Figura 2) estas características son típicas en camarones infectados con esta
patologia, estas mismas características físicas fueron encontradas en camarones obtenidos de
granjas acuícolas de VietNam los cuales fueron estudiados por Tran (2013) a los cuales se les
realizaron cortes histológicos observando asi el daño causado a los túbulos del hepatopáncreas.
Figura 2. Hepatopáncreas de camarón sanos de coloración amarilla y hepatopáncreas infectado con AHPND sin
coloración.
Conclusiones
Las muestras de hepatopáncreas analizadas por PCR mediante los primers AP3 resultaron
positivas a AHPND con lo cual se confirma la presencia de este patógeno en granjas acuícolas
del sur de Sonora.
AHPND ha causado grandes impactos en la producción acuícola por lo que las técnicas
moleculares como la PCR es una herramienta que puede ser utilizada como diagnostico
confirmativo de esta enfermedad.
El sector acuícola en México presenta nuevos retos para producir de manera sostenible
esta actividad, para lograr reducir al mínimo los efectos de esta patología y/o controlar esta y
otras enfermedades, se tienen que tomar medidas entre las instituciones gubernamentales, centros
de investigación y el sector productivo.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
130 !
Referencias Cuéllar-Anjel, J. (2012). Síndrome de Mortalidad Temprana (EMS). In Memorias de la
Conferencia técnica presentada a miembros de la OIE, Ministerio de Desarrollo Agropecuario de Panamá (MIDA–DINASA) y sector privado camaronero panameño. Estación de Aguas Estuarinas Ing. Enrique Enseñat, Aguadulce (Coclé), Panamá.
FAO (2013) Report of the FAO/MARD Technical Workshop on Early Mortality Syndrome
(EMS) or Acute Hepatopancreatic Necrosis Syndrome (AHPND) of Cultured Shrimp (under TCP/VIE/3304). Hanoi, Viet Nam, 25–27 June 2013. FAO Fisheries and Aquaculture Report No. 1053. Rome. 54 pp
Flegel, T. W., & Lo, C. F. (2014). Free release of primers for specific detection of bacterial
isolates that cause acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND). Network of Aquaculture Centres in Asia-Pacific (NACA). Recuperado de> http://www.enaca.org/modules/news/articles.php?article_id=2015
Gomez-Gil, B., Soto-Rodríguez, S., Lozano, R., & Betancourt-Lozano, M. (2014). Draft genome
sequence of Vibrio parahaemolyticus strain M0605, which causes severe mortalities of shrimps in Mexico. Genome announcements, 2(2), e00055-14.
Jyoti J, Jiraporn S, Viet H, I-TungChen , Bunlung N, Orasa S, Chu F, Timothy W. Flegel,
Kallaya S, Siripong T. (2014). Variation in Vibrio parahaemolyticus isolates from a single Thai shrimp farm experiencing an outbreak of acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) Aquaculture 428–429) 297–302
Karunasagar, I. y Ababouch, L. (2012). Shrimp Viral Diseases, Import Risk Assessment and
International Trade. Indian J. Virol. July–September 2012 23(2):141–148. Kondo, H., Tinwongger, S., Proespraiwong, P., Mavichak, R., Unajak, S., Nozaki, R., & Hirono,
I. (2014). Draft genome sequences of six strains of Vibrio parahaemolyticus isolated from early mortality syndrome/acute hepatopancreatic necrosis disease shrimp in Thailand. Genome announcements, 2(2), e00221-14.
Korkut, A. Y., Kop, A., Saygi, H., Göktepe, Ç., Yedek, Y., & Kalkan, T. (2017). General
evaluation of fish feed production in Turkey. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 17(1), 223-229.
Leaño, E. M., & Mohan, C. V. (2012). Early mortality syndrome threatens Asia’s shrimp
farms. Global Aquaculture Advocate, 2012(7/8), 38-39
Líneas de investigación de cuerpos académicos
131 !
Leobert, D., Cabillon, N. A. R., Catedral, D. D., Amar, E. C., Usero, R. C., Monotilla, W. D., ... & Saloma, C. P. (2015). Acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) outbreaks in Penaeus vannamei and P. monodon cultured in the Philippines. Diseases of aquatic organisms, 116(3), 251-254.
Lightner, D. V., Redman, R. M., Pantoja, C. R., Noble, B. L., & Tran, L. (2012). Early mortality
syndrome affects shrimp in Asia. Global Aquaculture Advocate, 15(1), 40. Lopera-Barrero, N. M., Povh, J. A., Ribeiro, R. P., Gomes, P. C., Jacometo, C. B., & Silva Lopes,
T. D. (2008). Comparación de protocolos de extracción de ADN con muestras de aleta y larva de peces: extracción modificada con cloruro de sodio. Ciencia e investigación agraria, 35(1), 77-86.
Nunan, L., Lightner, D., Pantoja, C., & Gomez-Jimenez, S. (2014). Detection of acute
hepatopancreatic necrosis disease (AHPND) in Mexico. Diseases of aquatic organisms, 111(1), 81-86.
Sirikharin, R., Taengchaiyaphum, S., Sritunyalucksana, K., Thitamadee, S., Flegel, T. W.,
Mavichak, R., & Proespraiwong, P. (2014). A new and improved PCR method for detection of AHPND bacteria. Network of Aquaculture Centres in Asia and the Pacific, Bangkok, Thailand http://www. enaca. org/modules/news/article.
SAGARPA, (2013). Suspende SAGARPA importación de camarón de naciones asiáticas para
proteger producción del país. 11/11/15, de CONAPESCA Sitio web: http://conapesca.gob.mx/wb/cona/18_de_abril_de_2013_mazatlan_sin_
Tran, L., Nunan, L., Redman, R. M., Mohney, L. L., Pantoja, C. R., Fitzsimmons, K., & Lightner,
D. V. (2013). Determination of the infectious nature of the agent of acute hepatopancreatic necrosis syndrome affecting penaeid shrimp. Diseases of aquatic organisms, 105(1), 45-55
Yang, Y. T., Chen, I. T., Lee, C. T., Chen, C. Y., Lin, S. S., Hor, L. I., ... & Wang, H. C. (2014).
Draft genome sequences of four strains of Vibrio parahaemolyticus, three of which cause early mortality syndrome/acute hepatopancreatic necrosis disease in shrimp in China and Thailand. Genome announcements, 2(5), e00816-14
Líneas de investigación de cuerpos académicos
132 !
Área temática: Ciencias Sociales y Humanidades
Capítulo XII. Estudio diagnóstico de clima laboral en departamento académico en
institución de educación superior en municipio de Cajeme
Marisol Sánchez Guerrero, Maribel Guadalupe Gil Palomares y María de Lourdes Serrano Cornejo
Departamento de Ciencias Administrativas Instituto Tecnológico de Sonora
Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen En la actualidad las estrategias aplicadas para la dirección y desarrollo del personal es uno de los temas importantes a tratar ya que conlleva hacia el logro de los objetivos organizacionales. En lo antes mencionado el factor humano es el elemento vital para el desarrollo de cualquier proceso aplicado en organización. Para ello la medición del clima organizacional permite revisar el nivel de satisfacción del personal en general. En el presente documento se muestra un diagnóstico del clima organizacional realizado en el departamento de ciencias administrativas de una institución a nivel superior ubicada en el municipio de Cajeme, cuyos resultados son manejados a través de conclusiones globales, involucrando a los estamentos pertenecientes a la universidad y agrupándolos de la siguiente manera: ambiente físico de trabajo, calidad de vida, comunicación, estructura, identidad, motivación, liderazgo, equidad de género, relaciones interpersonales e impacto de la encuesta. El objetivo del estudio ha sido elaborar propuestas de mejoras, a través de la identificación de las variables más relevantes a las que debe darse prioridad a la gestión del clima para lo cual se generó un comparativo de los años 2013,2014 y 2015.
Palabras clave: clima organizacional, factores del clima, cambio organizacional.
Introducción
La situación actual de esta nueva era liderada por la información y el conocimiento ha
modificado el rumbo lograr la calidad integral universitaria. Las iniciativas para lograr la calidad
integral en este sector ya son numerosas; sin embargo, esta actividad requiere de una
interdependencia con otras áreas. Así, quienes trabajan en gestionar la calidad en la enseñanza
nivel superior según Mejías, Reyes y Arzola (2006), necesitan estar en mayor contacto con las
ciencias humanas, pues las tendencias sugieren un componente más humano en los diferentes
modelos de calidad a proponer, para ello el clima organizacional es un factor determinante en el
logro de la calidad integral en las Instituciones educativas.
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133 !
Sin embargo para clarificar aún más sobre el tema, es necesario subrayar que el término
clima organizacional ha sido conceptualizado a través del tiempo por diversos autores (Payne,
Fineman & Wall, 1976; Forehand & Glimer, 1964; Frienlander & Margulies, 1969; James &
Jones, 1974; James & Sell, 1981; Joyce & Slocum, 1984; Ostroff & Schmit,1993; Pyane, Litwin
y Stringer, 1978; Schneider y Hall, 1972; Schneider y Reichers, 1983), como las características,
propiedades, percepciones o consenso de las representaciones cognitivas individuales que
interviene entre el comportamiento y las características organizacionales.
Por otro lado, cabe destacar que para la administración educativa, aún no exista suficiente
consenso que unifique los criterios en torno a la definición del clima organizacional, así como a
la delimitación de los elementos que la conforman; sin embargo, la mayoría de los estudios según
López (2011), comparten la idea de que una organización educativa responde a los mismos
principios de cualquier otra organización, por lo cual se deduce que esto se hace extensivo,
también, a los principios referidos a la administración. Así pues para efectos de este estudio se
presenta el clima organizacional desde la misma perspectiva, como el resultado de las
percepciones compartidas por el personal de la organización respecto al trabajo, el ambiente
físico en que éste se da, las relaciones interpersonales que tienen lugar en torno a él y las diversas
regulaciones formales que afectan a dicho trabajo. La definición deriva de los diferentes enfoques
de medida múltiple de atributos organizacionales y la medida perceptiva de esos atributos, con
los cuales se desarrolló este trabajo.
El presente estudio se ha realizado con el propósito de obtener datos sobre la percepción
del clima laboral que tienen los colaboradores pertenecientes al Departamento de Ciencias
Administrativas, en relación a los aspectos que influyen en los procesos y comportamientos
organizacionales. En los años 2013, 2014 y 2015, a través de la Coordinación de Desarrollo
organizacional, se aplicó para el Departamento de Ciencias Administrativas, una encuesta de
Clima laboral, la cual se hizo de manera digital a una muestra de colaboradores de planta y
eventuales adscritos al departamento. Con los resultados se elaborará un plan de mejoras que
impacten positivamente sobre el logro de la calidad en el medio ambiente laboral del
departamento y de la propia Institución.
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134 !
Planteamiento del problema
El analizar el clima organizacional permite estudiar la percepción que los empleados
tienen de su organización, el ambiente laboral que por ende se estima afecta en la conducta de sus
integrantes e impacta en el desempeño laboral a nivel departamental e institucional. El clima
organizacional es un tema de gran relevancia hoy en día para todas las instituciones, las cuales
buscan un continuo mejoramiento de su ambiente laboral, para así alcanzar un incremento de
productividad, establecer relaciones armoniosas y sobre todo una calidad integral educativa.
Aunado a lo descrito, si el ambiente laboral no es el adecuado, puede originar obstáculos
que posiblemente impactaran para el buen desempeño del departamento y de la institución. Por
ello el clima se puede caracterizar en este caso como en las percepciones compartidas por los
miembros de una organización respecto al trabajo, el ambiente físico en que éste se da, las
relaciones interpersonales que tienen lugar en torno a él y las diversas regulaciones formales que
afectan dicho trabajo (Rodríguez, 1999).
Es por tal razón que el Departamento de Ciencias Administrativas del Instituto
Tecnológico de Sonora, tiene como uno de sus objetivos crear relaciones humanas adecuadas
propias de un clima laboral motivador necesario para generar equipos de trabajo capacitados y
orientados hacia el logro de los objetivos del mismo departamento y de la propia institución.
En la actualidad, se espera que las organizaciones educativas sean eficientes en cuanto al
servicio que brindan con la finalidad de lograr una enseñanza aprendizaje de mejor calidad. Para
ello se interactúa con factores un tanto psicosociales, de política interna y externa a nivel de
gestión tanto administrativa como pedagógica, que funcionalmente genera un estilo de
comportamiento tanto personal como grupal dentro de la institución que se proyecta hacia el
contexto social.
Ante esta realidad un adecuado funcionamiento directivo conlleva a que el trabajador,
profesional o empleado conviva en un ambiente armonioso, generando mejores desempeños
laborales. Con el presente estudio se pretende iniciar el rumbo hacia una mejora continua sobre el
comportamiento antes mencionado del personal, para establecer un compromiso de reflexión
integral sobre las condiciones laborales en las que se desenvuelve el personal, teniendo presente
Líneas de investigación de cuerpos académicos
135 !
el hecho de que el buen clima laboral es un factor determinante para el logro de una calidad
integral educativa.
Para ello se pretende resolver la siguiente pregunta de investigación: ¿cuál es el nivel del
clima laboral dentro del Departamento de Ciencias Administrativas, Campus Obregón en sus
dimensiones ambiente físico de trabajo, calidad de vida, comunicación, estructura, identidad,
motivación, liderazgo, equidad de género, relaciones interpersonales, impacto de la encuesta?
Objetivo
Analizar el nivel de clima laboral del Departamento de Ciencias Administrativas, Campus
Obregón, a través de la identificación de las variables ambiente físico de trabajo, calidad de vida,
comunicación, estructura, identidad, motivación, liderazgo, equidad de género, relaciones
interpersonales, impacto de la encuesta; comparándolo a través de los años 2013, 2014 y 2015
con el propósito de mejorar el ambiente laboral.
Fundamentación teórica
El concepto de clima surge en momentos en que se ve la necesidad de dar cuenta de
fenómenos globales, pero al mismo tiempo por ser un concepto simple para la utilización práctica
del diagnóstico de clima organizacional. Para ello Rodríguez (1999) menciona que el concepto de
clima organizacional se refiere a las percepciones compartidas por los miembros de la
organización con referencia al trabajo, el ambiente físico, las relaciones interpersonales que
tienen lugar en torno a él y las diversas regulaciones formales que afectan a dicho trabajo.
Litwin y Stinger (1978), citados por: Goncalves, A. (1997), proponen un esquema donde
el clima organizacional es un filtro por el cual pasan los fenómenos objetivos (estructura,
liderazgo, toma de decisiones), por lo tanto, evaluando el Clima Organizacional se mide la forma
como es percibida la organización. Este comportamiento tiene obviamente una gran variedad de
consecuencias para la organización como, por ejemplo, productividad, satisfacción, rotación,
adaptación, etc.
Por otro lado es importante destacar que Likert (1961) y Katz y Kahn (1966), llevaron a
cabo estudios en los cuales enfatizaban el contexto humano de las organizaciones en los que no
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136 !
solo analizaban los resultados y la eficacia de la organización, sino las consecuencias que había
en el personal. Ellos consideraban que las condiciones (atmosfera, clima) que se formaban en el
área en donde laboraban, tienen consecuencias importantes en los empleados.
Así mismo Elton Mayo (1880-1949) logro determinar cuáles eran los elementos que
explicaban las necesidades internas del ser humano, donde la organización se ubicaba como el
espacio en el cual los individuos pasan una gran parte de su tiempo y con esto una de las
actividades de interacción social relevante, en base a esto distinguió una novedosa relación entre
directivos y trabajadores (Rubio, 2003).
En relación a todo lo antes visto, se puede afirmar que hoy en día, el clima organizacional
es entendido como un reflejo claro de la vida interna de una empresa u organización, es un
concepto dinámico que cambia en función de las situaciones organizacionales así como de la
percepción que los empleados tienen referente a estas. Y finalmente el clima laboral es afectado
por diversas variables estructurales, entre estas se pueden mencionar las políticas, el estilo de
dirección y los planes de gestión, sistemas de contratación y despido; promoción y movilidad
funcional entre otras, y todas estas a su vez se pueden ver afectadas por el clima laboral.
Metodología
Tipo de investigación. La presente investigación es de tipo documental, de nivel
exploratorio - descriptivo que según Ander (1982), consiste en caracterizar un fenómeno o
situación concreta indicando sus rasgos más peculiares o diferenciadores. Esta investigación
describirá los resultados del clima organización del Departamento de Ciencias Administrativas
de los años 2013,2014 y 2015. Para ello se realizó un análisis de los resultados proporcionado
con la metodología utilizada por el Departamento de Personal a través de la Coordinación de
Desarrollo organizacional quienes fueron los que desarrollaron la encuesta de clima laboral. Para
lo anterior se requiere de la participación del departamento de ciencias administrativas para la
revisión y análisis de los resultados.
Con ello se espera el desarrollar una propuesta de mejora, ya que este estudio de la
medición de los niveles de clima organizacional es relevante desde el punto de vista práctico
educativo porque se observa que las formas de convivir en un determinado ambiente laboral
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repercuten en forma directa en la comunidad educativa y que su buena práctica tiene vinculación
con los resultados de aprendizaje de los estudiantes y la mejora en el desempeño de los docentes.
La investigación impacta en la en la actitud, aptitud y emociones de los directivos, docentes y
estudiantes, por la forma de cómo afecta el buen o mal clima organizacional de la institución.
Sujetos. Los sujetos de estudio son los empleados de planta y eventuales adscritos al
Departamento de Ciencias Administrativas en los años 2013, 2014 y 2015.
Materiales. Los materiales utilizados para el desarrollo del trabajo fueron los resultados
de los tres diagnósticos aplicados por el Departamento de Personal a través de la Coordinación de
Desarrollo organizacional en los años 2013, 2014 y 2015 al Departamento de Ciencias
Administrativas. Los instrumentos aplicados por cada año constaron de 48 reactivos en total,
clasificados en los siguientes 10 factores: ambiente físico de trabajo, calidad de vida,
comunicación, estructura, identidad, motivación, liderazgo, equidad de género, relaciones
interpersonales e impacto de la encuesta.
Definición de las dimensiones evaluadas en el instrumento de medición
Se midieron 10 dimensiones estrechamente vinculadas al clima laboral de las cuales se
interpretan de la siguiente manera: (a) Ambiente físico de trabajo, son las condiciones de
funcionalidad y seguridad de las instalaciones en las que el personal realiza sus labores; (b)
Calidad de vida, es el bienestar general que experimenta un individuo respecto a su vida y que le
otorga la capacidad de actuar y funcionar en relación a sus objetivos, expectativas, normas e
inquietudes; (c) Comunicación, es la percepción sobre la funcionalidad, calidad y medios de la
comunicación interna en la Institución para el cumplimiento de sus objetivos; (d) Estructura,
grado de conocimiento de la estructura organizacional institucional entendida como las reglas,
políticas, directrices y consignas que establece la Administración, así como la organización de las
áreas y las relaciones interdepartamentales; (e) Identidad, es el sentimiento de pertenencia a la
Institución y al grupo de trabajo, así como el grado en que se comparten los objetivos personales
con los organizacionales; (f) Motivación, apoyo en general, incentivos, reconocimientos, entre
otros que desarrolla la organización a favor de los empleados para el logro de objetivos tanto
personales, profesionales e institucionales; (g) Liderazgo, grado en que el jefe inmediato está
interesado en el progreso de los integrantes de su equipo de trabajo, en apoyarlos en sus
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esfuerzos, mantener un clima amistoso de colaboración para el cumplimiento de los objetivos; (h)
Equidad de género, evalúa el grado de cumplimiento de la Institución hacia los principios,
valores y disposiciones de la no discriminación y la percepción del personal respecto a la práctica
de la equidad; (i) Relaciones interpersonales, se refiere a la percepción acerca de la existencia de
un ambiente de trabajo grato y de buenas relaciones sociales tanto entre compañeros como entre
jefes y subordinados; (j) Impacto de la encuesta, indica la difusión de los resultados de la
encuesta y las acciones de mejora que la Institución promueve para mejorar el clima
organizacional.
Procedimiento Para obtener la información que sustenta el presente trabajo se llevó a cabo el siguiente
procedimiento: primero se solicitaron los resultados del clima organizacional del departamento de
Ciencias Administrativas de los años 2013,2014 y 2015; posteriormente se analizaron los
resultados; después de elaboró un concentrado de los resultados de los tres años en estudio;
seguido se realizó una comparativa de los resultados basados en las tablas y gráficas de tres años;
se generó la interpretación de los resultados y efectuaron recomendaciones para cada factor; se
desarrollaron estrategias para minimizar la resistencia a los cambios de las de las propuestas
elaboradas; se dieron a conocer los resultados de este proyecto al jefe de departamento y a los
compañeros de trabajo de Ciencias Administrativas; se elaboró el informe técnico, y finalmente
se implementarán las propuestas de mejora.
Resultados y discusión
A partir de los resultados presentados del clima organizacional por el Departamento de
Personal a través de la Coordinación de Desarrollo organizacional en los años 2013, 2014 y 2015
al Departamento de Ciencias Administrativas y de la revisión documental de la literatura
existente para efectos del análisis, se muestran los siguientes resultados.
Resultados generales obtenidos
A continuación se presentan los resultados, que muestran el promedio general total por
año en orden ascendente.
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139 !
Figura 1. Comparativo Promedio general por año.
Fuente: elaboración propia, 2016.
El resultado para el Departamento de Ciencia Administrativas mostró una Media del 84%
comparándolo con los resultados de los tres años. En la Figura 1 se puede observar el promedio
general total por año en orden ascendente. El año que mostro un promedio favorable de clima
laboral resulto el 2013, en comparación con los años 2014 y 2015.
En la siguiente información se arroja la comparación de los resultados de las diferentes
dimensiones con el promedio general del Departamento de Ciencias Administrativas por año.
Figura 2. Comparativo del promedio general por año de las dimensiones.
Fuente: elaboración propia, 2016.
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Si se comparan los resultados de las diferentes dimensiones con el promedio general del
Departamento de Ciencias Administrativas de 84.45 (Tabla 1), se observan cuatro dimensiones
(motivación, identidad, calidad de vida y ambiente físico) con promedios que superan este valor y
seis ubicados por debajo del mismo (impacto de la encuesta, relaciones interpersonales, equidad
de género, liderazgo, estructura, comunicación).
Tabla 1. Promedio numérico general por año.
2013 2014 2015
Promedio General total
PROMEDIO 88.81 79.36 85.19 84.45 Nota: elaboración propia, 2016.
En ninguna de las categorías se refleja un clima laboral que alcancen puntuaciones
mayores a 90 puntos (Tabla 2). Las puntuaciones máxima y mínima registradas es de 91.49 y
70.04 respectivamente.
Tabla 2. Promedio general numérico de las dimensiones por año.
2013 2014 2015
Promedio General total
Ambiente Físico 82.5 86.32 87.29 85.37 Calidad de vida 91.67 86.32 89.23 89.07 Comunicación 91.25 81.05 84.62 85.64 Estructura 82.81 73.68 80 78.83 Identidad 92.19 88.42 93.85 91.49 Motivación 83.75 88.42 95.38 89.18 Liderazgo 97.5 76.84 81.54 85.29 Equidad de género 0 76.84 80 78.42 Relaciones Interpersonales 0 72.63 83.08 77.86 Impacto del encuesta 0 63.16 76.92 70.04 Nota: elaboración propia, 2016
Las dimensión mejor valoradas son la de Identidad, seguida de Motivación, Calidad de
vida y Comunicación, las cuales pueden ser calificada de Muy buenas (su promedio supera el
84.45%). La peor valorada es el impacto de la encuesta con un promedio de apenas un 70.04
seguido de la dimensión Relaciones Interpersonales con un 77.86 por lo que puede ser
Líneas de investigación de cuerpos académicos
141 !
catalogada como bajas. Con un impacto medio a regular se sitúan las dimensiones de Ambiente
Físico, Liderazgo, Estructura y Equidad de género respectivamente (Figura 2).
Conclusiones
Los hallazgos permitieron visualizar en términos globales, los resultados del clima
organizacional del Departamento de Ciencias Administrativas, donde el mayor grado de
Satisfacción encontrado fue en las dimensiones de Identidad, Motivación, Comunicación,
Calidad de Vida. Estas constituyen fortalezas pertenecientes al ámbito valórico del área
cognitiva-afectiva, su alto grado de internalización en la organización, posee un significado de
poderosa fuerza, que posibilitan el mejoramiento de cualquiera de los otros ámbitos.
Partiendo del análisis de las teorías y términos sobre clima organizacional, se concluye
que el término es de relevante importancia, puesto que para lograr mejoras a corto plazo en la
productividad, es indispensable mejorar las relaciones interpersonales, ya que juegan un papel
fundamental en el desarrollo integral de las personas. A través de ellas, el individuo obtiene
importantes refuerzos sociales del entorno más inmediato que favorecen su adaptación al mismo.
En contrapartida, la carencia de estas habilidades puede provocar rechazo, aislamiento y, en
definitiva, limitar la calidad de vida.
La ejecución y difusión de los resultados obtenidos en el presente estudio, tendrán un
alcance representativo para diseñar estrategias que optimicen el fortalecimiento del clima
organizacional en el área de ciencias administrativas de la institución. Desde la visión socio-
educativa, estudiar en las organizaciones educativas aquellos comportamientos específicos como
componentes del clima organizacional permite generar la preparación de programas de apoyo
formativo para superar aquellas actitudes limitantes o debilidades actitudinales en el contexto
organizacional educativo. En tal sentido, conocer el clima organizacional dentro del
departamento ciencias administrativas servirá para la formación holística de directores y
docentes, orientándolos hacia mejoras en las diferentes competencias que favorezcan la misión y
la visión de la Institución.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
142 !
En relación al aspecto cultural, directamente con la literatura especializada, es posible
encontrar mucho más la temática en estudio a nivel del ámbito organizacional empresarial,
específicamente en publicaciones en el campo de la psicología organizacional, que ha sido
vinculada y adaptada al campo educativo. Desde el punto de vista legal, las instituciones
educativas, a través de los directivos, promueve las mejores condiciones materiales y de clima
institucional para el adecuado desempeño profesional de los docentes y para que los educandos
logren aprendizajes significativos. Es decir, tienen el deber de velar y garantizar una educación
de calidad ya que el derecho a la educación es un derecho fundamental de todo alumno.
En relación al aspecto social, si contamos en nuestro país con instituciones educativas que
brinden un servicio de calidad, entonces estaremos garantizando un futuro mejor para todos los
miembros de la nación.
Recomendaciones
Con base a los hallazgos en la investigación es posible sugerir lo siguiente. Respecto a la
motivación laboral, generar un plan de desarrollo para el desarrollo de la profesionalización de
los miembros, a partir de la valoración de actividades de capacitación e integración. Con respecto
al Liderazgo, es necesario fortalecer prácticas de supervisión para focalizar el rol en la
administración del desempeño y resultados deseados, incorporando la retroalimentación periódica
como herramienta metodológica.
En relación a las relaciones interpersonales, es necesario fortalecer prácticas de trabajo en
equipo, comunicación y manejo de conflicto. Para asegurar una continuidad en las estrategias,
hay que reevaluar el clima de manera anual, identificando avances y dificultades. También es
indispensable difundir políticas que permitan al personal involucrarse y participar en aspectos
que ayuden a reforzar y mejorar la cultura organizacional. Las políticas deberán proyectarse por
toda la organización a fin de captar al personal para trabajar sobre su importancia.
Así mismo se recomienda establecer un seguimiento de la inducción a los nuevos
empleados y a los que ya tienen tiempo, a fin de fortalecer constantemente la cultura en la
organización por parte de sus integrantes. Además de evaluar los resultados obtenidos por los
Líneas de investigación de cuerpos académicos
143 !
diagnósticos y dar un nuevo direccionamiento interno. Finalmente, se recomienda fijar un
porcentaje de meta por cada dimensión y un porcentaje global de satisfacción en el clima
organizacional, para así poder realizar una medición sobre el alcance de las metas establecidas.
Referencias Ander, E. (1982). Técnicas de Investigación Social. Argentina: Editorial Humanistas. Friedlander, F. & Margulies, N. (1969). Multiple impacts of organizational climate and
individual value system upon job satisfaction. Personnel Psychology, 22, 171-183 Forehand, G. & Gilmer, B. (1964). Environmental variation in studies of organizational bahavior.
Psychological Bulletin, 62, 361-382 Goncalves, A. (1997). Dimensiones del Clima Organizacional. Consultado en
www.calidad.org/articles/dec97/2dec97.htm Hall, R. (1996). Organizaciones, Estructura, Procesos y Resultados. México: Printice Hall. James, L. & Jones, A. (1974). Organizational climate: A review of theory and research.
Psychological Bulletin, 81, 1096-1112. James, L. & Sells, S. (1981). Psychological climate: theoretical perspectives and empirical
research. En D. MAGNUSSON (Ed.), Toward a psychology of situations: An interactional perspective. Hillsdale, N.J.: Erlbaum
Joyce, W. & Slocum, J. (1984). Collective climate: Agreement as a basis for defining aggregate
climates in organizations. Academy of management journal, 27, 721-742. Katz, D. & Kahn, R. (1966). The social psychology of organizations. New York: Wiley. Likert, R. (1961). New Patterns of Management. New York: McGraw-Hill. Litwin, G. Y Stringer, R. (1978). Organizational climate. New York: Simon & Schuster López, J. (2011). Diagnóstico Clima Organizacional Colegio Gran Bretaña, Concepción. (Tesis
de doctorado inédita). Universidad Paya Ancha, Valparaiso, Chile.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
144 !
Mejías, A., Reyes, O. y Arzola, M. (2006). Medición del clima organizacional en instituciones de educación superior. Universidad, Ciencia y Tecnología, 10(38), 55-61.
Ostroff, C. & Schmit, N. (1993). Configurations of Organizational Effectiveness and Efficiency.
Academy of Management Journal, 36(6). Payne, R. L , Fineman, S. & Wall, T. (1976). Organizational climate and job satisfaction: A
conceptual synthesis. Organizational Behavior and Human Performance, 16, 45- 62 Rodríguez, D. (1999). Diagnóstico organizacional. México: Alfaomega. Schneider, B. (1990). Organizational Climate and Culture. San Francisco: Jossey-Bass Schneider, B. & Hall, D. (1972). Toward specifying the concept of work climate: A study of
Roman Catholic diocesan priests. Journal of Applied Psychology, 56, 447-455. Schneider, B. And Reichers, A. (1983). On the etiology of climates. Personnel Psychology, 36,
19-39.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
145 !
Capítulo XIII. Análisis estadístico de las principales causas que generan enfermedades de trabajo de tipo ergonómico en empresas afiliadas al IMSS en Sonora
Julio César López Figueroa, Luz Elena Beltrán Esparza, Elizabeth González Valenzuela, Lizbeth
López Baldenegro y Brenda Selene García Cruz Departamento de Ingeniería Industrial,
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen La presente investigación se desarrolló en el departamento de Seguridad en el Trabajo del IMSS con el objetivo de analizar la tendencia de las enfermedades de tipo ergonómico denominadas Trastornos Músculo Esqueléticos (TME), las cuales en caso de no atenderse generan importantes costos hacia el IMSS y al interior de las empresas. En esta investigación se presentan algunos organismos que regulan las condiciones de seguridad laboral así como los principales fundamentos de la literatura especializada correspondientes a la ergonomía y a los métodos estadísticos inferenciales, los cuales proporcionaron las herramientas para el estudio de las tendencias y los pronósticos de ocurrencia de los cuatro padecimientos más frecuentes de TME: hombro doloroso, tendinitis, lumbalgia y síndrome del túnel carpiano, para posteriormente elaborar las propuestas de mejora consistentes en la implementación de medidas ergonómicas para la reducción del impacto negativo económico y social generado por los padecimientos mencionados.
Introducción
La literatura especializada manifiesta que existen regulaciones legales que establecen que
las organizaciones deben proporcionar a su personal un ambiente de trabajo que les brinde
seguridad y comodidad al momento de realizar sus labores, pues de lo contrario están expuestas
a ser penalizadas. En México existe el Reglamento Federal de Seguridad y Salud en el Trabajo
(2014) el cual tiene como objetivo principal determinar las disposiciones en materia de la
seguridad y la salud que deberán observarse en las empresas, además de verificar que cuenten
con las condiciones para prevenir riesgos y garantizar a los empleados entornos laborales que
aseguren su vida y salud, pues tal como lo señalan la Organización Internacional del Trabajo y la
Organización Mundial de la Salud, ningún trabajador debe correr riesgos de sufrir accidentes o
enfermedades en el trabajo, además de que todas las empresas deben cumplir con los
requerimientos mínimos de salud y seguridad en las condiciones laborales (Delgado, 2012).
Líneas de investigación de cuerpos académicos
146 !
Sin embargo, Niebel (2009) expone que la implementación de mejores condiciones de
trabajo no tiene como objetivo lograr un aumento en la producción o en la moral del trabajador,
sino específicamente reducir el número de accidentes ya que ocasionan lesiones y la pérdida de
bienes organizacionales, afectando con ello la calidad de los procesos y los productos ; es así que
actualmente los programas de seguridad son implementados como consecuencia del elevado
costo de los servicios médicos y tienen el propósito de evitar la presencia de enfermedades de
trabajo tales como las de tipo ergonómico. Las principales causas que presentan los trabajadores
en el ámbito laboral relacionadas con este tipo de enfermedades se originan por los trastornos
músculo esqueléticos (TME) los cuales son definidos por el Instituto Navarro de Salud Laboral
(2007) como un conjunto de lesiones inflamatorias o degenerativas de músculos, tendones,
articulaciones, ligamentos, nervios, entre otros; sus localizaciones más frecuentes se observan en
cuello, espalda, hombros, codos, muñecas y manos. Se dice que los diagnósticos más comunes
son las tendinitis, tenosinovitis, síndrome del túnel carpiano, mialgias, cervicalgias y lumbalgias.
En relación a lo anterior, la Agencia Europea para la Seguridad y Salud en el Trabajo
(2016) establece que la mayoría de los trastornos músculo esqueléticos se relacionan con el
trabajo que se desarrolla a lo largo del tiempo en las organizaciones; es importante señalar que
normalmente no hay una única causa, sino que son varios los factores que trabajan
conjuntamente. Entre las causas físicas y los factores de riesgos organizativos se pueden incluir
las siguientes: la cargas especialmente al agacharse y girarse, movimientos repetitivos o forzados,
vibraciones, iluminación deficiente o entornos de trabajo fríos, trabajo a un ritmo elevado y estar
de pie o sentado durante mucho tiempo en la misma posición, entre otros.
En México, Sandoval y Gil (2014) realizaron una investigación acerca de las tendencias y
las consecuencias de las enfermedades de trabajo y los costos correspondientes que generan,
estableciendo como objetivo principal caracterizar los TME en el Estado de Sonora con el fin de
generar información estructurada que facilite a las instancias correspondientes orientar sus
acciones de control y prevención en las organizaciones. Los resultados de esta investigación
señalaron primeramente la presencia de 423 casos de trastornos músculo esqueléticos
identificados en los tres principales sectores productivos: comercio, manufactura y servicio
durante el período de 2010-2012; en segundo lugar, se obtuvieron la cifra de los gastos que
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147 !
dichas enfermedades generaron al IMSS por concepto de incapacidades registradas: para el año
2010 se tuvo un costo de 7.76 millones de pesos, en el 2011 de 8.8 millones de pesos y por
último en el 2012 un total de 16.58 millones de pesos, lo cual puso en alerta al Instituto debido al
aumento en estos costos.
El IMSS manifiesta que los principales problemas que se presentan en las empresas al
ocurrir un riesgo de trabajo están relacionados con los costos directos que se generan por el pago
de las cuotas o aportaciones por concepto de seguro de riesgo de trabajo, la inversión en materia
de prevención de riegos de trabajo, las primas o costos de los seguros adicionales para la empresa
y trabajadores, los costos indirectos que son los costos perdidos de las jordanas laborales, los
daños causados a las instalaciones, maquinaria, equipo y herramientas, las perdidas en materia
prima, subproductos o productos, el deterioro de ritmo de producción, la perdida de cliente o
mercado y el deterioro de imagen corporativa, también los costos del trabajador que son los
gastos de transportación hacia los lugares de atención médica, las perdidas en prestaciones
adicionales al salario base, los gastos en medicamentos, las erogaciones con relación a asesoría
jurídica y a la interposición de demandas de carácter laboral y por último los costos a las familias
afectando en la disminución del ingreso económico. Es por esta razón que la presente
investigación tiene como objetivo realizar un análisis estadístico de las principales causas que
generan enfermedades de trabajo en las empresas afiliadas al IMSS en Sonora, con la finalidad de
estudiar e inferir sus tendencias y de esta manera elaborar propuestas para disminuir su impacto
negativo tanto económico como social.
Fundamentación teórica
Las condiciones de seguridad en los centros de trabajo han mostrado una importante
evolución desde la revolución industrial del siglo XIX hasta la actualidad, pues al principio este
tema no importaba a los dueños de las industrias por lo que los empleados eran obligados asumir
el riesgo de daños físicos o a su salud y toleraban las condiciones peligrosas inherentes a su labor
casi siempre sin estar conscientes del peligro al que estaban expuestos (Arellano y Rodríguez,
2013). Por el contrario, hoy en día la seguridad y la higiene en el trabajo ocupan un lugar
importante en las agendas de las directivas, pues estos conceptos conllevan al establecimiento de
las normas técnicas y las medidas sanitarias que tengan por objeto: a) eliminar o reducir los
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148 !
riesgos de los distintos centro de trabajo; b) estimular y desarrollar en los trabajadores una actitud
positiva y constructiva respecto a la prevención de accidentes y enfermedades profesionales; c) el
logro, individual y colectivo, de un óptimo estado sanitario (Cortés, 2007).
Este establecimiento de normas de seguridad y medidas de higiene laborales requirió de
un análisis de las tareas a desarrollar por el personal, lo que derivó además en una identificación
de las exigencias de esas tareas hacia los individuos en términos fisiológicos y biomecánicos que
a la postre redundó en los primeros estudios ergonómicos efectuados para explicar y comprender
la ejecución de una actividad laboral (Castillo, 2010). En este orden de ideas Llaneza (2007)
indica que existen varias definiciones acerca de lo qué es la Ergonomía, dentro de las cuales se
pueden mencionar la proporcionada por la Organización Internacional del Trabajo (OIT) quien la
define como la “aplicación de las ciencias biológicas humanas para lograr la óptima recíproca
adaptación del hombre y su trabajo”, mientras que por su parte la Ergonomics Research Society
la determina como “el estudio científico de los factores humanos en relación con el ambiente de
trabajo y el diseño de los equipos”.
De ambas definiciones es posible concluir que la Ergonomía pretende analizar las
actividades humanas con el propósito de mejorarlas en términos de salud y eficiencia para el
beneficio de la calidad de los sistemas organizacionales y sociales, pues tal como lo señalan
Mondelo, Gregory y Barrau (2010) la Ergonomía no solamente persigue mejorar la calidad de
vida del individuo, sino que además facilitar su adaptación incrementa la eficiencia de los
sistemas, ya que propone soluciones posibilistas en términos de las potencialidades de los
empleados y de la viabilidad económica presente en la empresa.
El Artículo 42 del Reglamento Federal de Seguridad y Salud en el Trabajo (2014)
establece que en relación con los Factores de Riesgo Ergonómico del centro de trabajo, los
patrones deberán llevar a cabo las siguientes acciones: I) Contar con un análisis de los Factores
de Riesgo Ergonómico de los puestos de trabajo expuestos a los mismos; II) Adoptar medidas
preventivas para mitigar los Factores de Riesgo Ergonómico en sus instalaciones, maquinaria,
equipo o herramientas del centro de trabajo; III) Practicar exámenes médicos al personal
ocupacionalmente expuesto; IV) Informar a los trabajadores sobre las posibles alteraciones a la
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149 !
salud por la exposición a los Factores de Riesgo Ergonómico; V) Capacitar al personal
ocupacionalmente expuesto sobre las prácticas de trabajo seguras, y VI) Llevar los registros sobre
las medidas preventivas adoptadas y los exámenes médicos practicados.
Es indispensable que las directivas atiendan estas acciones mencionadas, pues los riesgos
ergonómicos aparte de generar lesiones en los trabajadores, también elevan los costos
económicos de las empresas ya que perturban la actividad laboral dando lugar a bajas por
enfermedad e incapacidad laboral. Las lesiones más frecuentes derivadas de riesgos ergonómicos
se derivan de la adopción de posturas forzadas, la realización de trabajos repetitivos, la
inadecuada manipulación manual de cargas y la incorrecta aplicación de fuerzas durante las
tareas laborales, donde éstas pueden dar lugar a trastornos músculo esqueléticos, es decir lesiones
de tipo inflamatorio o degenerativo de músculos, tendones, nervios, articulaciones, ligamentos,
entre otros (Fundación para la prevención de riesgos laborales, 2013). De acuerdo al Instituto
Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) (2012) el trastorno músculo
esquelético es una lesión de los músculos, tendones, ligamentos, nervios, articulaciones,
cartílagos, huesos o vasos sanguíneos de los brazos, las piernas, la cabeza, el cuello o la espalda
que se produce o se agrava por tareas laborales como levantar, empujar o jalar objetos, y donde
los síntomas pueden incluir dolor, rigidez, hinchazón, adormecimiento y cosquilleo.
Una investigación realizada por Sandoval y Gil (2014) concluyó que los trastornos
músculo esqueléticos presentan una tendencia a la alza, no sólo en el número de casos
certificados registrados en el estado de Sonora, sino también por el elevado costo que están
generando estos padecimientos al sector salud. Para analizar la tendencia de este tipo de
enfermedades es pertinente la aplicación de métodos estadísticos inferenciales tales como la
regresión lineal y la prueba de hipótesis. La regresión lineal analiza si los valores de una variable
a la que se denomina “dependiente” puede predecirse mediante un modelo lineal, conociendo los
valores de otra(s) variable(s), a la(s) que se denomina(n) “independiente(s)” (Álvarez, 2007);
además, el análisis de regresión también permite identificar el tipo de relación matemática que
existe entre la variable dependiente y la independiente, para con ello cuantificar el efecto que los
cambios en la variable independiente tienen sobre la variable dependiente (Levine, Krehbiel y
Berenson, 2006). La aplicación de modelos como la regresión lineal está justificada por el hecho
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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de que si se utiliza información estadística de buena calidad, es posible obtener predicciones que
tengan un alto nivel de confianza (Pérez, Caso, Río y López, 2012), lo que permitirá inferir de
manera óptima el comportamiento futuro de las variables analizadas en una investigación.
Otro de los métodos inferenciales más importantes es la prueba de hipótesis, definida por Lind,
Marchal y Wathen (2012) como un procedimiento que está basado en la evidencia de una muestra
y en la teoría de la probabilidad para determinar si la hipótesis (un enunciado relativo a un
parámetro de una población que está sujeto a verificación) de una investigación es una afirmación
razonable. En el mismo orden de ideas Spiegel, Schiller & Alu (2013) declaran que cuando se
supone a una hipótesis en particular como verdadera y se encuentra que los resultados observados
en una muestra aleatoria difieren notablemente de los aquéllos esperados bajo la hipótesis que
está basada únicamente en la coincidencia, entonces es posible concluir que las diferencias
observadas son significativas, por lo que se debe descartar dicha hipótesis; estos autores agregan
que los procedimientos que permiten decidir si se acepta o descarta una hipótesis se conocen
como prueba de hipótesis, pruebas de significancia o reglas de decisiones.
Mendenhall, Beaver & Beaver (2010) explican que una prueba estadística de hipótesis
está formada por cinco partes: 1) La hipótesis nula, denotada por H0; 2) La hipótesis alternativa,
denotada por H1; 3) El estadístico de prueba y su valor p; 4) La región de rechazo; 5) La
conclusión. La decisión de rechazar o aceptar la hipótesis nula se encuentra basada en
información contenida en una muestra extraída de la población de interés para el estudio. El
estadístico de prueba y el valor p son el soporte para que el investigador tome la decisión acerca
de rechazar o aceptar la hipótesis nula.
Metodología
El objeto bajo estudio fue el departamento de Salud en el Trabajo del IMSS de Cd.
Obregón, Sonora el interesado en este proyecto, los materiales empleados fueron: a) Reglamento
de la Ley del Seguro Social en materia de afiliación, recaudación y fiscalización; b)
Procedimiento para la dictaminación y prevención de las enfermedades de trabajo; c) Base de
datos del departamento de Salud en el Trabajo correspondiente a los registros de los TME en las
empresas afiliadas al IMSS de los años 2014-2016. El procedimiento desarrollado para lograr el
objetivo fue el siguiente: a) Realizar un informe del objeto bajo estudio: se recopiló información
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histórica de casos registrados en los años 2014, 2015 y 2016 y se determinó las causas que
generaron un riesgo de trabajo, específicamente enfermedades de trabajo de tipo ergonómicas en
diferentes empresas afiliadas al IMSS en el Estado de Sonora, además se seleccionaron las causas
que presentaron mayor registro de casos presentados; b) Aplicar un análisis estadístico
inferencial: se desarrollaron un análisis de regresión lineal y pruebas de hipótesis para obtener la
tendencia y los pronósticos en el comportamiento de los cuatro TME más frecuentes.
Resultados y discusión
a) Realizar un informe del objeto bajo estudio: se recopilaron los casos calificados que
generaron una incapacidad temporal de los años 2014 al 2016, se registró un total de 1,153 casos,
se consideró las nueve principales causas con más ocurrencia y se obtuvo en el año 2014 un total
de 346 casos, 272 casos en 2015 y 354 en 2016, con un total por los tres años de 972 casos (ver
anexo A); b) Aplicación del análisis estadístico inferencial: se determinó que los cuatro TME más
frecuentes son: hombro doloroso (371 casos), tendinitis (189 casos), lumbalgia (178 casos) y
síndrome de túnel carpiano (85 casos). Los resultados de la aplicación de los métodos de
regresión lineal y prueba de hipótesis para analizar cada uno de los TME más frecuentes fueron
los siguientes.
1) Hombro doloroso. Tomando como base la información registrada en el Anexo A, se
aplicó un análisis de regresión lineal, el cual arrojó la ecuación y = 13.32 – 0.16x que permitió
generar la Figura 1.
Figura 1. Tendencia de la lesión de hombro doloroso. Fuente: elaboración propia.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
152 !
En la figura anterior se observa que los pronósticos obtenidos de la regresión lineal
indican que este trastorno disminuirá con el transcurso de los meses. Para complementar el
análisis inferencial se desarrolló una prueba de hipótesis utilizando un α = 5%, donde el
departamento de Salud en el Trabajo consideró a que si µ ≥ 10 casos entonces las empresas
requerirían de implementar medidas ergonómicas para la prevención de este tipo de TME.
Utilizando MINITAB se obtuvieron los resultados siguientes:
Variable N Mean StDev SE Mean 95% Upper Bound T P
Datos 36 10.306 4.452 0.742 11.559 0.41 0.659
Debido a que el valor p es mayor a α se acepta la hipótesis nula, por lo tanto, el número
promedio mensual de casos de hombro doloroso serán 10 o más, lo que manifiesta la necesidad
de que las empresas implementen medidas ergonómicas.
2) Tendinitis. Con base en la información del Anexo A, se aplicó un análisis de regresión
lineal, el cual arrojó la ecuación y = 5.30 - 0.003x que permitió generar la Figura 2.
Figura 2. Tendencia de la tendinitis. Fuente: elaboración propia.
En la figura se observa que la regresión lineal indica que este padecimiento va a
mantenerse en el mismo número de casos durante los meses siguientes. Se desarrolló una prueba
de hipótesis con un α = 5% donde se consideró a µ ≥ 6 casos debido a que el departamento de
Salud en el Trabajo informó que si este valor permanece igual o aumenta a través del paso de los
Líneas de investigación de cuerpos académicos
153 !
meses, se consideraría que las empresas requerirían de implementar medidas ergonómicas para la
prevención de este tipo de TME. Utilizando MINITAB los resultados obtenidos fueron:
Variable N Mean StDev SE Mean 95% Upper Bound T P
Datos 36 5.250 2.196 0.366 5.868 -2.05 0.024
El valor p es menor a α y se rechaza la hipótesis nula, por lo tanto, el número promedio
mensual de casos de tendinitis será de menos de 6, por lo que únicamente será necesario que la
empresa permanezca al pendiente de la ocurrencia de posibles cambios en la tendencia.
3) Lumbalgia. Con base en la información del Anexo A, se aplicó un análisis de regresión
lineal, el cual arrojó la ecuación y = 2.88 + 0.11x que permitió generar la Figura 3.
Figura 3. Tendencia de la lesión de lumbalgia. Fuente: elaboración propia.
La figura ilustra que la tendencia de este tipo de TME va a aumentar, por lo que las empresas
deben adoptar las medidas ergonómicas correspondientes. Se aplicó una prueba de hipótesis con
un α = 5% donde se consideró a µ ≥3 casos ya que este valor fue seleccionado como la referencia
para, en caso de ser superado, urgir a las empresas la implementación de medidas ergonómicas. A
continuación se muestran los resultados que se obtuvieron utilizando MINITAB:
Variable N Mean StDev SE Mean 95% Upper Bound T P
Datos 36 4.944 2.672 0.445 5.697 4.37 1.000
Debido a que el valor p es mayor a α se acepta la hipótesis nula, por lo tanto, el número
promedio mensual de casos de lumbalgia será de 3 o más, por lo que las empresas requerirán de
Líneas de investigación de cuerpos académicos
154 !
implementar medidas ergonómicas.
4) Síndrome de túnel carpiano. Con base en la información del Anexo A, se aplicó un
análisis de regresión lineal, el cual arrojó la ecuación y = 3.03 – 0.036x cuya gráfica resultante se
observa en la Figura 4.
Figura 4. Tendencia de la lesión de túnel carpiano. Fuente: elaboración propia.
La figura anterior se muestra que la tendencia de este tipo de TME va a disminuír en el
número de casos presentados, por lo que las empresas solamente deben estar pendientes de los
posibles cambios que puedan presentarse en esta tendencia. Se desarrolló una prueba de hipótesis
con un α = 5% donde se consideró a µ ≥ 4 casos ya que este valor fue seleccionado por el
departamento de Salud en el Trabajo como la referencia para, en caso de ser superado, urgir a las
empresas la implementación de medidas ergonómicas. Utilizando MINITAB se obtuvieron los
siguientes resultados:
Variable N Mean StDev SE Mean 95% Upper Bound T P
Datos 36 2.361 1.676 0.279 2.833 -5.87 0.000
Debido a que el valor p es menor a α se rechaza la hipótesis nula, por lo tanto, el número
promedio mensual de casos de tendinitis será de menos de 4, por lo que únicamente será
necesario que la empresa permanezca al pendiente de la ocurrencia de posibles cambios en la
tendencia
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155 !
Conclusiones
Se concluye que la presente investigación cumplió con su objetivo debido a que se
obtuvieron las tendencias y pronósticos de los principales Trastornos Músculo Esqueléticos,
resultando las lesiones de hombro doloroso y de lumbalgia como aquellos padecimientos cuyo
comportamiento se espera que se incrementen, situación que conduce a las empresas a
implementar medidas ergonómicas para proteger a su personal y evitar costos organizacionales.
Se recomienda llevar a cabo los métodos ergonómicos mostrados en la Tabla 1 para disminuir los
TME correspondientes a las lesiones cuyo pronóstico generado en el proyecto indica un
incremento: hombro doloroso y lumbalgia.
Tabla 1. Propuestas de prevención mediante métodos de evaluación ergonómicos.
TME Origen Métodos de evaluación ergonómica de puestos de trabajo
Hombro doloroso
Movimientos repetitivos, posturas forzadas, vibraciones y aplicación de estas fuerzas combinadas. Flexión y/o rotación, extensión, y/o abducción repetitiva del hombro.
- Métodos de Carga Postura EPR (Evaluación Postural Rápida). RULA (Evaluación rápida de la extremidad superior). OWAS (Ovako Working Analysis System). REBA (Evaluación de posturas forzadas). - Métodos de Repetitividad OCRA (Acción Repetitiva Ocupacional).
Lumbalgia Carga física, posturas forzadas, vibraciones de cuerpo completo, operación de maquinaria con o sin asientos ergonómicos por largo tiempo, levantamiento de cargas de forma inapropiada, trabajo estático. Movimientos repetitivos de flexo extensión lumbar, entre otros.
Fuente: elaboración propia.
Es imperativo señalar que la prevención es clave, puesto que no sólo engloba la
protección de las vidas y formas de vivir de los trabajadores y sus familias, sino que también
contribuye a fortalecer el desarrollo económico y social, debiéndose concientizar a los
trabajadores, empresarios e instituciones de salud acerca las enfermedades profesionales y
abordar las principales causas de los problemas que estos generan. La combinación de una cultura
preventiva en materia de seguridad y salud necesita del diálogo social entre gobiernos,
organizaciones de trabajadores y de empresas respecto a los intercambio de conocimientos y de
los recursos adecuados.
Referencias Agencia Europea para la Seguridad y Salud en el Trabajo. (3 de Noviembre de 2016). Trastornos
músculo esqueléticos. Recuperado de https://osha.europa.eu/es/themes/musculoskeletal-disorders
Líneas de investigación de cuerpos académicos
156 !
Álvarez, R. (2007). Estadística aplicada a las ciencias de la salud. España: Editorial Díaz de Santos
Arellano, J. & Rodríguez, R. (2013). Salud en el trabajo y seguridad industrial. México:
Alfaomega Grupo Editor, S.A de C.V. Castillo, J. (2010). Ergonomía: Fundamentos para el desarrollo de soluciones ergonómicas.
Bogotá: Editorial Universidad del Rosario Cortés, J. (2007). Seguridad e higiene del trabajo: Técnicas de prevención de riesgos laborales.
9ª Ed. Madrid: Editorial Tébar, S. L. Delgado, D. (2012). Riesgos derivados de las condiciones de trabajo y de la percepción de salud
según el género de la población trabajadora en España. Madrid: Universidad de Alcalá. Recuperado de http://dspace.uah.es/dspace/bitstream/handle/10017/18221/TESIS%20DOCTORAL%20RIESGOS%20DERIVADOS%20DE%20LAS%20CONDICIONES%20DE%20TRABAJO%20Y%20PERCEPCION%20SALU%20DE%20TRABAJADORES%20.pdf?sequence=1
Fundación para la prevención de riesgos laborales. (2013). Riesgos ergonómicos y medidas
preventivas. Recuperado de http://www.ajemadrid.es/wp-content/uploads/aje_ergonomicos.pdf
Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional. (Febrero de 2012). Centros para el
control y la prevención de enfermedades. Recuperado de https://www.cdc.gov/spanish/niosh/docs/2012-120_sp/
Instituto Navarro de Salud Laboral. (Octubre de 2007). Trastornos músculo esqueléticos de
origen laboral. Recuperado de https://www.navarra.es/NR/rdonlyres/76DF548D-769E-4DBF-A18E-8419F3A9A5FB/145886/TrastornosME.pdf
Llaneza, F. (2007). Ergonomía y psicosociología aplicada. 8ª Ed. España: Editorial Lex Nova Levine, D., Krehbiel, T. & Berenson, M. (2006). Estadística para administración. 6ª Ed.
México: PEARSON Lind, D., Marchal, W. & Wathen, S. (2012). Estadística aplicada a los negocios y la economía.
15ª Ed. México: McGraw-Hill
Líneas de investigación de cuerpos académicos
157 !
Mendenhall, W., Beaver, R. & Beaver, B. (2010). Introducción a la probabilidad y estadística. 13ª Ed. México: CENGAGE Learning
Mondelo, P., Gregori, E. & Barrau, P. (2010). Ergonomía 1. Fundamentos: Diseño de puestos de
trabajo. Barcelona: Ediciones UPC Niebel, B. & Freivalds, A. (2009). Ingeniería industrial: métodos, estándares y diseño del
trabajo. 12ª Ed. México: McGraw-Hill Interamericana. Pérez, R., Caso, C., Río, M. & López, A. (2012). Introducción a la estadística económica. Dpto.
de Economía Aplicada, Campus del Cristo. Universidad de Oviedo, España. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/256278076_Introduccion_a_la_Estadistica_Economica
Reglamento Federal de Seguridad y Salud en el Trabajo. (14 de Noviembre de 2014). SEGOB.
Recuperado de http://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5368114&fecha=13/11/2014
Sandoval, J. & Gil, A. (2014). Caracterización de los trastornos músculo esqueléticos de tipo
laboral en el Estado de Sonora. México: Instituto Tecnológico de Sonora. Recuperado de http://biblioteca.itson.mx/dac_new/tesis/765_sandoval_montero.pdf
Spiegel, R., Schiller, J. & Alu, R. (2013). Probabilidad y estadística. 4ª Ed. México: McGraw-
Hill Interamericana
Líneas de investigación de cuerpos académicos
158 !
Anexos
Anexo A. Principales TME que generaron una incapacidad temporal de los años 2014 al 2016.
Principales Trastornos Músculo Esqueléticos por Periodo 2014
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Contusión 1 1 2 1 2 2 2 Contractura muscular 1 2 1 1 1 Esguince 1 1 1 1 2 2 2 Epicondilitis 1 1 1 1 1 Hombro doloroso 12 14 15 13 23 23 16 9 16 9 5 6 Lumbalgia 4 3 3 3 5 3 4 6 4 6 1 3 Síndrome de túnel carpo 3 1 6 1 4 4 4 5 6 3 1 Tendinitis 2 4 6 9 7 7 4 7 5 3 7 4 Tenosinovitis 2 1 1 1
2015 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Contusión 2 2 1 2 2 1 1 1 Contractura muscular 1 1 1 2 1 1 1 1 1 Esguince 2 3 2 1 1 2 2 Epicondilitis 1 3 1 1 1 Hombro doloroso 7 5 7 7 10 10 11 4 8 8 6 9 Lumbalgia 2 2 1 4 5 5 4 13 4 6 5 5 Síndrome de túnel carpo 1 1 2 2 3 1 5 1 4 3 Tendinitis 3 3 9 8 4 5 6 4 4 3 4 2 Tenosinovitis 2 1 1
2016 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Contusión 1 1 3 1 Contractura muscular 1 2 1 3 3 1 1 1 1 Esguince 1 2 2 1 1 3 3 3 3 2 Epicondilitis 1 1 2 1 2 2 2 2 Hombro doloroso 8 9 9 11 11 13 13 10 10 10 11 3 Lumbalgia 4 10 8 6 3 6 8 12 5 3 5 7 Síndrome de túnel carpo 1 2 2 2 1 4 1 3 3 3 2 Tendinitis 5 8 7 2 9 6 8 7 4 6 6 1 Tenosinovitis 2 2 3 1 1 1 1 1
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Capítulo XIV. Análisis dual sobre la percepción del servicio en el gimnasio Potros de Instituto Tecnológico de Sonora en 2015 y 2016
Blanca Giselle Vea Martínez1, Eddy Jacobb Tolano Fierros1, Jorge Sánchez Rodríguez2 y
José Luis Rivera Martínez3 1Departamento de Sociocultural, 2Departamento de Ciencias Administrativas,
3Departamento de Contaduría y Finanzas Instituto Tecnológico de Sonora
Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected] Resumen Actualmente, organismos deportivos consideran en mayor medida la satisfacción que perciben sus clientes a través del servicio que ofrecen. Gestores deportivos, utilizan con mayor frecuencia herramientas administrativas que les permitan obtener resultados eficaces y viables otorgando calidad en su servicio, y con ello, aumentando su rentabilidad como organismo. El presente trabajo tiene como objeto realizar un análisis dual sobre la percepción del servicio en el gimnasio Potros de Instituto Tecnológico de Sonora (ITSON) en el año 2015 y 2016. La primera evaluación, se realizó en el año 2015 y la segunda en el año 2016, siendo ambas, en los meses de Noviembre – Diciembre, donde se tomaron como referencia diversas áreas de evaluación como son: Atención al cliente, instalaciones y espacios deportivos, diversidad en el servicio y evaluación de los instructores. Dando como resultado, que el gimnasio Potros no mejoró sus servicios en el año 2016, observándose en tres áreas de evaluación una disminución de clientes satisfechos (as) y en dos áreas un aumento en clientela insatisfecha. Introducción
Actualmente el estándar del servicio que recibe el cliente, es factor determinante para
evaluar una empresa. Se obtiene una percepción de lo que se le está ofreciendo y enjuicia una
serie de factores recibidos, los cuáles pueden ser negativos o positivos. La gran diversidad en el
mercado, ha originado en las empresas la implementación de la mejora continua, siendo ésta
desde la fabricación de un producto hasta la entrega a las manos del cliente, el uso de la
tecnología en su servicio, su imagen, la infraestructura y en una difusión atractiva al cliente, lo
cual genera un sentimiento de confianza, seguridad y en muchas ocasiones lealtad al producto y
al servicio. Por ello, la calidad en el servicio ha sido para muchas empresas una herramienta que
ha marcado la diferencia en su crecimiento y permanencia en el mercado. Las tendencias
culturales (educativas, empresariales, tecnológicas, de investigación, entre otras) de países como
Estados Unidos, Japón, China, Suiza, Alemania entre otros, han influido de manera determinante
en el desarrollo y evolución en la oferta de un servicio de calidad.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
160 !
Celestino y Biencito (2012) utilizan en su investigación, el cuestionario de Cronin y
Taylor (1992, citado por Celestino y Biencito, 2012) como instrumento para determinar la
satisfacción de los clientes externos en organizaciones de fitness, siendo 584 encuestados (as),
todo ello, con el objeto de conocer las dimensiones que lo componen y su posible relación, así
como las características sociodemográficas de los clientes(as), efectuándose las encuestas en
cuatro comunidades de Madrid, todos ellos dependientes de la misma organización empresarial,
situados en diferentes municipios y con diferentes ambientes sociales. En el cual, el estudio
encontró una correlación positiva entre el valor de las dimensiones y el valor de la satisfacción.
La importancia de estudiar la satisfacción de la clientela, recae en que un cliente (a)
satisfecho deja de lado a la competencia, y por lo general, vuelve a adquirir el servicio,
comunicando a otros posibles clientes (as), sus experiencias positivas (Kotler y Lane, 2006,
citado por García et.al. 2012). Actualmente, la difusión cultural sobre el cuidado de la salud, la
estética corporal, el acondicionamiento físico o fitness y la terapia física a través de ejercicios de
musculación, han generado en la sociedad el aumento del servicio en gimnasios, y con ello, el
requerimiento de infraestructura, aparatos, opciones de servicio deportivo y atención al cliente.
Esta misma tendencia deportiva se hace extensiva a la comunidad universitaria, donde los
jóvenes ven la oportunidad de práctica deportiva, así como maestros y personal administrativo
utilizando el servicio que la institución ofrece. En su investigación Alonso, Rial, J. y Rial A.,
(2013) mencionan que la práctica deportiva depende en gran medida al servicio proporcionado,
por ello planten en su estudio, desarrollar un instrumento capaz de evaluar de forma valida y
fiable la calidad de los servicios deportivos universitarios, de manera que pueda ser utilizada de
forma periódica con garantías para los responsables de servicios deportivos en universidades
españolas. El estudio dio como resultado que la medida desarrollada posee propiedades
psicométricas satisfactorias, tanto de la parte interna como de su validez, siendo una medida
parsimoniosa de interesante potencial práctico, incorporando sistemáticamente la opinión de la
clientela sobre los servicios deportivos.
La investigación presente, tiene como objetivo determinar la percepción del servicio, tal
cuestión precede de los inicios de la apertura del gimnasio Potros, donde la atención al personal
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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docente fue la prioridad del servicio y su satisfacción el resultado. Hoy por hoy, el gimnasio
recibe gran variedad de clientela, logrando generar mayor opinión sobre su oferta y con ello
mayor exigencia en su servicio. Las nuevas tendencias en el estilo de vida de la sociedad, son el
principal componente sobre la dirección del servicio que se pretende ofrecer. La evaluación sobre
la percepción del servicio, establece las dimensiones y elementos que definen el servicio como
tal, incidiendo en el comportamiento del cliente (a) y su satisfacción final. Al no contar con
indicadores que reflejen las áreas de oportunidad y que solicitan mayor soporte, el contexto de
mejora será insuficiente para el gimnasio, considerando solo especulaciones y datos al aire, que al
ser estimados como referencias, solo perjudicaran el desempeño con el cliente (a).
Si concretamos en lo que de verdad atañe a este trabajo, podemos ver que autores como,
Martínez–Tur, Peiró y Ramos (2001) consideran que la calidad de servicio percibido es tanto un
antecedente como una consecuente de la satisfacción, al igual que otros investigadores como
Parasuraman, Zeithaml, & Berry, 1994; Rust & Oliver, 1994 (citado por Calabuig, F., Molina, N.,
Núñez, 2012). Por ello, determinar por parte del gimnasio Potros la percepción de la clientela,
permite dirigir de manera acertada sus estrategias y acciones. Presentado como objetivo de
estudio el análisis dual sobre la percepción del servicio en el gimnasio Potros de Instituto
Tecnológico de Sonora en el año 2015 y 2016.
Fundamentación teórica
Existe en la literatura diferentes antecedentes respecto a la evaluación del servicio en
organismos deportivos. Kim, S. y Kim, D. (1995) desarrollaron un instrumento específico para
evaluar la calidad de servicio en centros deportivos de Corea (QUESC – Quality Excellence of
Sports Centers). A su vez, Absher, Crilley, Howat y Milne, (1996) elaboraron una escala para
evaluar la calidad del servicio en Centros Deportivos y de Ocio (CERM-CSQP). En tanto,
Papadimitriou y Karteroliotis (2000) desarrollaron una nueva herramienta (FITSSQ - Fitness and
Sport Service Quality) a partir del trabajo de Kim y Kim (1995). Y otros autores como
Alexandris, Grouios, Tsorbatzoudis y Zahariadis, (2004) propusieron una herramienta específica
para clubs de salud privados.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
162 !
En el caso de España existen también antecedentes recientes como las escalas
desarrolladas por Hernández-Mendo (2001); Martínez y Martínez (2008); Morales, Hernández-
Mendo y Blanco, (2009); Rial, Varela Rial y Real, (2010) o Serrano, Rial, García y Hernández-
Mendo, (2010). Sin embargo, se desconocen antecedentes de evaluación dirigidos
exclusivamente al ámbito de los servicios deportivos universitarios (Alonso, Rial, Rial, 2013).
La calidad en el servicio como objetivo empresarial resulta bastante novedosa en México,
más aún si nos centramos en el sector de los servicios universitarios, en este caso - deportivos,
donde a pesar del notable aumento en el interés, son muy escasas las referencias sobre el
desarrollo de planes de calidad. En la actualidad han aumentado las exigencias y también las
expectativas de los usuarios respecto a los servicios deportivos, y ya no se conforman con el
acceso a la práctica y a un espacio donde desarrollarla, sino que demandan una gran variedad de
programas de actividad física, profesionales cualificados, instalaciones adecuadas en cuanto a
imagen, dimensiones, higiene, seguridad, etc., por ello, las administraciones tienen la obligación
de hacer frente a todas estas demandas y cumplir con las expectativas a través de servicios
deportivos que logren satisfacerlas (Gálvez, 2011). Hoy en día, es difícil determinar las pautas
que especifiquen a un gimnasio de calidad, principalmente por la cambiante tendencia sobre la
práctica deportiva, pero Dorado y Gallardo (2005) basados en la norma ISO 9000:200 definen en
ocho principios la gestión de la calidad, utilizados para un mejor desempeño organizacional, y
son; Enfoque al cliente, liderazgo, participación del personal, enfoque basado en procesos,
enfoque de sistemas para la gestión, mejora continua, enfoque basado en hechos para la toma de
decisión y relaciones mutuamente beneficiosas con el proveedor.
La determinación de ofrecer espacios para la práctica deportiva de calidad y la necesidad
de atender las demandas de los usuarios, precisan de un plan de acción para mejorar el
funcionamiento de las instalaciones disponibles, las cuales implican adaptación y remodelación
de las ya existentes, aunado a ello se exige que el equipamiento deportivo sea diseñado en base a
criterios de accesibilidad, utilidad, prevención de riesgos y funcionalidad, así como el
establecimiento de criterios básicos en el diseño de las instalaciones deportivas para que sean
Líneas de investigación de cuerpos académicos
163 !
funcionales, tengan una mejor gestión y faciliten su mantenimiento, lo cual hará posible atender
de manera eficaz las necesidades demandadas (Rodríguez, citado en Dorado, 2005).
Metodología
Tipo de investigación
La presente investigación se basó en la metodología de Hernández et al., (2006) la cual es
de carácter cualitativo-descriptivo, ya que se pretende identificar las brechas que existen entre la
percepción y las expectativas de la clientela en dos tiempos. Es una investigación no
experimental de diseño transversal, ya que se aplicó un instrumento de la evaluación de la
clientela del gimnasio Potros ITSON, para determinar el nivel de percepción sobre el servicio
ofertado.
Sujetos
Se aplicó el instrumento de evaluación a la clientela del gimnasio, presentándose en la
primera aplicación la edad mínima de 15 años y la mayor de 79 años, dando un promedio de edad
de 26 años. El porcentaje de encuestados (as) fue, 32% clientes de sexo femenino, 59% del sexo
masculino y el 9% no respondió sobre su género en la encuesta, y en la segunda aplicación, la
edad mínima fue de 14 años y la máxima de 53 años, dando un promedio de edad de 21 años. El
porcentaje de encuestados (as) fue, el 29% del sexo femenino y 71% del sexo masculino. La
clientela inscrita son maestros (as), entrenadores (as), alumnos (as) y personal administrativo de
la institución, así como personas de la comunidad de Ciudad Obregón, siendo éstas últimas en
minoría.
Muestra
Dada la naturaleza cualitativa de la investigación y el tipo de resultados que se busca
obtener, el tipo de muestra que se utilizó fue probabilístico de selección aleatoria simple que
asegure que todos los elementos de la población tengan la misma probabilidad de ser elegidos. Se
utilizó la metodología de Gálvez (2011) en su investigación sobre la calidad de los servicios
deportivos aplicado en España.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
164 !
Instrumento
El instrumento utilizado, fue el cuestionario de evaluación de la calidad percibida en
servicios deportivos (CECASDEP – v 1.0), el mismo que se aplicó en la primera evaluación del
gimnasio Potros en el año 2015. El cual se tomó de Gálvez (2011) en su investigación calidad en
los servicios deportivos aplicada en España.
Procedimiento
Se aplicó por segunda ocasión el cuestionario a la población del gimnasio en sus distintos
horarios, una vez recopilados los datos, se procesaron mediante el programa de excel,
posteriormente se analizaron y compararon con los resultados del año 2015 y 2016, para ser
presentados.
Resultados y discusión
En la Figura 1, se muestra la evaluación realizada a instructores, donde la población
evaluada presenta un 90% en 2015 y un 79% en 2016, respondiendo que se encuentran
satisfechos, observando un declive en el servicio del 11% en 2016, solo el 6% en 2015 y el 13%
en 2016 mencionan que no se encuentran satisfechos ni insatisfechos, aumentando el 7% en
2016, siendo estas respuestas de indiferencia en el servicio para el gimnasio. Y finalizando con el
3% en 2015 y 6% en 2016, se encuentran insatisfechos (as) con el servicio, aumentando el 3% de
insatisfacción con el servicio ofertado en el gimnasio en 2016. Está claro que en el año 2016 el
servicio de los instructores (as) no fue satisfactorio. Como lo menciona Oliver (1993, citado por
García et al. 2012), para que un cliente pueda definir su grado de satisfacción necesita una
experiencia, por lo tanto es necesario rectificar la actuación de los instructores (as). Siguiendo
con el mismo autor Oliver (1993, citado por García et al. 2012), que considera que la calidad
puede ser percibida sin necesidad de experiencia de consumo. A sí mismo, García et al. (2013) en
su investigación, destaca que los empleados (as) fueron la mayor varianza sobre la calidad
percibida, seguida de programas y en última instancia, instalaciones.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
165 !
Figura 1. Evaluación a instructores (as).
En la Figura 2, se muestran los resultados de la evaluación de instalaciones y espacios
deportivos del gimnasio, donde el 65% en 2015 y 68% en 2016, respondieron que se encuentran
satisfechos con el servicio, porcentajes que no muestran gran aceptación por parte de los clientes
(as), a pesar de aumentar un 3% en el nivel de satisfacción en 2016. El 16% en 2015 y 18% en
2016, no muestran estar satisfechos ni insatisfechos con el servicio, aumentando en 2016 el 2%
de indiferencia en el servicio. Y el 18% en 2015 y 12% en 2016, respondieron estar insatisfechos
con los servicios recibidos, observándose una reducción en el porcentaje de insatisfacción en
2016. Cabe resaltar a Zairi (2000, citado por García et al. 2012) donde advierte que un cliente
satisfecho es propenso a compartir la experiencia con cinco o seis personas más, pero un cliente
insatisfecho, lo comparte con diez personas. Situación similar ocurrió en los resultados sobre
satisfacción, donde se aumentó un 3% de satisfacción y se disminuyó en el nivel de insatisfacción
con un 6%, suponiendo la validación sobre la divulgación del servicio por parte de la clientela, en
su mayoría estudiantes, personal docente y administrativo de la universidad. García et al. (2013)
muestra que los gerentes (as) de gimnasios han de prestar mayor atención en el servicio brindado
por los empleados (as), y una menor prioridad a la instalación, tal resultado se basó en la muestra
de su investigación, siendo los encuestados adultos (as) mayores.
90%'
6%' 3%'
79%'
13%' 6%'
SATISFECHO/A! NI!SATISFECHO/A!NI!INSATISFECHO/A!!
INSATISFECHO/A!
EVALUACIÓN'A'INSTRUCTORES/AS'
2015! 2016!
Líneas de investigación de cuerpos académicos
166 !
Figura 2. Evaluación de instalaciones y espacios deportivos.
En la Figura 3, se muestran los resultados de la evaluación en atención a la clientela,
principalmente al momento de inscribirse, solicitar información o solucionar algún problema. El
76% en 2015 y 73% en 2016, respondieron que se encuentran satisfechos (as) con el servicio,
disminuyendo en un 3% el nivel de satisfacción en la clientela en el año 2016. García et al.
(2013), destaca las diferencias que pueden existir entre los usuarios en cuanto a su percepción y a
las características de los mismos. El 15% en 2015 y 17% en 2016, no se muestran satisfechos (as)
ni insatisfechos (as) con el servicio recibido, aumentando en un 2% el desinterés de la clientela en
el servicio del gimnasio en el año 2016, y el 8% en 2015 y el 8% en 2016, muestran el porcentaje
de insatisfacción con la atención recibida, siendo el mismo en los dos años. Pedragosa y Correia
(2009) mencionan que la calidad percibida y fidelidad del cliente se basa en los programas
aplicados y en los empleados (as). Lee y Kim (2011) también mencionan como la fidelidad de los
usuarios de centros fitness venía determinada por los empleados (as), donde sus capacidades
técnicas y habilidades interpersonales eran la fuente de diferenciación de servicios, satisfacción y
en última instancia, la retención de la clientela. No para el caso de Mañas et al. (2008) donde el
equipamiento y la aparatología que disponía la instalación obtenían una mayor importancia frente
a los programas y a los recursos humanos de la organización deportiva.
65%'
16%' 18%'
68%'
18%' 12%'
SATISFECHO/A! NI!SATISFECHO/A!NI!INSATISFECHO/A!!
INSATISFECHO/A!
EVALUACIÓN'DE'INSTALACIONES'Y'ESPACIOS'DEPORTIVOS'
2015! 2016!
Líneas de investigación de cuerpos académicos
167 !
Figura 3. Evaluación sobre atención a la clientela.
En la Figura 4, se muestra la evaluación sobre la diversidad en el servicio, donde el 83%
en 2015 y 81% en 2016, respondieron que se encuentran satisfechos, disminuyendo en 2016 un
2% en la satisfacción a la clientela. El 12% en 2015 y 11% en 2016, no se encuentran ni
satisfechos (as) ni insatisfechos (as) con el servicio, y el 4% en 2015 y 7% en 2016 se encuentran
insatisfechos (as) con el servicio, aumentando en el 2016 el nivel de insatisfacción a la clientela
en un 3%. Según Alonso, Rial J., Rial, A. (2013) los resultados obtenidos, revelan una incidencia
significativa en la satisfacción de los usuarios (as), por lo que no debe ser descuidado ninguno de
ellos (as). Para Howat, et al. (1996) las instalaciones y equipamiento son un aspecto principal del
servicio a medir, mientras que Papadimitrious y Karteroliotis (2000) y Chelladurai y Chang
(2000) mencionan que los incluyen en dimensiones separadas con diferentes términos
(infraestructuras, atracción, modo de operar), y diferente contexto (instalaciones, localización y
equipamiento) respectivamente. Además, es aparente que hay un hueco entre la actual
conceptualización de la calidad de servicio en programas recreativos de fitness y aquellos
estudios del servicio provenientes de la literatura general del marketing (Calabuig, Molina,
Núñez, 2013). Como se menciona, cada área de evaluación muestra la cara del servicio del
gimnasio, y con ello el reflejo de lo que se ofrece a la clientela, no importa como distribuyas la
oferta del servicio, siempre y cuando la misma lo perciba de manera positiva considerando las
variables de su contexto.
76%'
15%' 8%'
73%'
17%' 8%'
SATISFECHO/A! NI!SATISFECHO/A!NI!INSATISFECHO/A!!
INSATISFECHO/A!
EVALUACIÓN'SOBRE'ATENCIÓN'A'LA'CLIENTELA'
2015! 2016!
Líneas de investigación de cuerpos académicos
168 !
Figura 4. Evaluación sobre diversidad en el servicio.
Conclusiones
En la presente investigación se llega a la conclusión que la evaluación en el área de
servicio por parte de los instructores (as) aprecia un declive en su trabajo en el año 2016. Siendo
ésta, un área de gran trascendencia en el servicio, según Lee y Kim (2011) describen que la
fidelidad de la clientela se encuentra en la interacción que existe con los empleados (as). Cabe
destacar, que la segunda percepción que se obtiene después de la percepción visual es la
interacción con los empleados del gimnasio, por ello, se recomienda mejorar el trato a la
clientela, estableciendo estrategias que puedan utilizar los instructores (as), permitiéndoles
aumentar el nivel de satisfacción a los usuarios (as).
En el área de espacios e instalaciones deportivas, a pesar de aumentar sus porcentajes y
pronosticar resultados positivos, no lo es, ya que los niveles de satisfacción en ambos años son
muy bajos, apenas por encima del 60%. Por lo tanto es un área de oportunidad para el gimnasio
no solo de mejorar sus instalaciones si no para aumentar el número de la clientela satisfecha y
atraer nuevos cliente (as).
Otra de las áreas de evaluación fue la atención a la clientela, donde no se percibió
aumento en la mejora de los servicios, el nivel de satisfacción permanece por encima del 70% en
83%'
12%' 4%'
81%'
11%' 7%'
SATISFECHO/A! NI!SATISFECHO/A!NI!INSATISFECHO/A!!
INSATISFECHO/A!
EVALUACIÓN'SOBRE'DIVERSIDAD'EN'EL'SERVICIO'
2015! 2016!
Líneas de investigación de cuerpos académicos
169 !
ambos años y no hay reducción de clientes insatisfechos (as), por lo tanto no se aprecia mejora en
la atención.
Y para finalizar, se evaluó el área de diversidad en el servicio, donde a pesar de
encontrarse por encima del 80% en su nivel de satisfacción en 2016 no se logró mejorar los
resultados del año anterior.
Considerando las variables de la investigación, el gimnasio Potros no mejoró sus servicios
en el año 2016, observándose en tres áreas de evaluación una disminución de clientes satisfechos
(as) y en dos áreas un aumento en clientela insatisfecha. Tales números pueden generar a futuro
situaciones de inconformidad con el servicio, disminución de clientes, mala publicidad, bajos
ingresos de inscripción, entre otros. Por ello, se recomienda concientizar al personal del gimnasio
sobre el servicio que se está ofreciendo, a su vez, evaluar su desempeño cada determinado
tiempo.
Con ello se concluye el análisis realizado sobre el servicio que ofrece la institución a la
comunidad universitaria y clientes externos, mostrando el análisis de los años 2015 y 2016,
basándose en la percepción de los clientes (as), sobre el servicio ofertado.
Referencias Alexandris, K., et al. (2004). An empirical investigation of the relationships among service
quality, customer satisfaction and psychological commitment in a health club context. European Sport Management Quarterly, 4, 36-52. http://dx.doi.org/10.1080/16184740408737466
Alonso, D. Rial, J. Rial, A. (2013). Evaluación de la calidad percibida de los servicios deportivos
en el ámbito universitario. Revista de Psicología del Deporte. Vol. 22, núm. 1, pp. 143-150.
Bitner, M. (1990). Evaluation service encounters the effects of physical surroundings and
employee responses. Journal of Marketing, 54, 69-82.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
170 !
Calabuig, F., Molina, N., Núñez, J. (2012). Una aplicación inicial del modelo tridimensional de calidad de servicio en centros deportivos privados.E-balonmano.com: Journal of sport science. Vol 8.
Celestino, A. Biencito, C. (2012). La satisfacción del cliente externo en organizaciones de fitness.
Estudio empírico en centros de la comunidad de Madrid. European Journal of Human Movement, 2012: 29, 115-132.
Chelladurai, P., & Chang, K. (2000). Targets and standards of quality in sports services. Sport
Management Review, 3(1), 1-22. Dorado, A., y Gallardo L. (2005). La gestión del deporte a través de la calidad. Editorial INDE.
España. Gálvez, P. (2011). Cuestionario para evaluar la calidad de servicios deportivos: estudio inicial de
las propiedades psicométricas. Servicio de publicaciones de la Universidad de Málaga, España.
García, J. et al. (2012). La satisfacción de clientes y su relación con la percepción de calidad en
Centro de Fitness: utilización de la escala CALIDFIT. Revista de Psicología del Deporte 2012. Vol. 21, núm. 2, pp. 309-319.
García, J. et. al. (2013). La calidad percibida de servicio y su influencia en la fidelidad de
usuarios mayores en centros de fitness públicos. Escritos de Psicología, vol. 6, núm. 2. Pp. 26-34 Universidad de Málaga, España.
Hernández Mendo, A. (2001). Un cuestionario para evaluar la calidad en programas de actividad
física. Revista de Psicología del Deporte, 10 (2), 179-196. Hernández, S., Baptista, L. (2006). Metodología de la Investigación. Editorial Mc Graw Hill,
México. Howat, G., et al. (1996). Measuring customer service in sports and leisure centres. Managing
Leisure, 1, 77-89. Kim, D. y Kim, S. Y. (1995). QUESC: An instrument for assessing the service quality of sport
centers in Korea. Journal of Sport Management, 9, 208-220. Lee, J., et al. (2011). The influence of service quality on satisfaction and intention: A gender
segmentation strategy. Sport Management Review, 14, 54-63.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
171 !
Luna, R. (2000). Bases para la Dirección de Entidades Deportivas. Valencia: Promolibro. Mañas, M., et al. (2008). Los tangibles como predictores de la satisfacción del usuario en
servicios deportivos. Psicothema, 20, 243-248. Martínez, J. y Martínez, L. (2008). La medición de la calidad percibida en servicios deportivos;
un enfoque en primera persona. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte vol. 8(31), 244-255.
Martínez-Tur. V., Peiró J., & Ramos, J. (2001) Calidad de Servicio y Satisfacción del Cliente.
Psicología social, Madrid. Morales, V., Hernández-Mendo, A. y Blanco, A. (2009). Evaluación de la calidad en
organizaciones deportivas: adaptación del modelo SERVQUAL. Revista de Psicología del Deporte, 18(2), 137-150.
Papadimitrious, D., & Karteroliotis, K. (2000). The service quality expectations in private sport
and fitness centers: A reexamination of the factor structure. Sport Marketing Quarterly, 9(3), 157-164.
Parasuraman, A., Berry, L. y Zeithaml, V. (1991). Refinement and reassessment of the
SERVQUAL scale. Journal of Retailing, 67, 420-450 Parasuraman, A., Zeithaml, V., & Berry, L. (1994). Alternative scales for measuring service
quality: a comparative assessment based on Psychometric and Diagnostic Criteria. Journal of Retailing, 70(3), 201-230.
Pedragosa, V. y Correia, A. (2009). Expectations, satisfaction and loyalty in health and fitness
clubs. International Journal of Sport Management and Marketing, 5, 450 – 464. http://dx.doi.org/10.1504/IJSMM.2009.023371
Rial, J., et al. (2010). Modelización y medida de la calidad percibida en centros deportivos: la
escala QSport-10. Revista Internacional de Ciencias del Deporte. 18(6), 57-73. Rust, R., & Oliver, R. (1994). Service Quality: Insights and managerial implications from the
frontier. En Rust, R.T., & Oliver, R.L. (Eds.) Service Quality: New Directions in Theory and Practice. Thousand Oaks, CA: Sage Publications.
Serrano, V., et al. (2010). La evaluación de la Calidad Percibida del Servicio como elemento
clave para la gestión de los clubs de golf en España. Apunts. Educación Física y Deportes, 102, 95-105.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
172 !
Capítulo XV. Gestión del talento humano en microfinancieras del Sur de Sonora
Luis Fernando Erro Salcido, Yazbet Mendivil Valdez y Marco Antonio Hernández Aguirre
Unidad Navojoa Instituto Tecnológico de Sonora
Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen Esta investigación tuvo como objetivo conocer la aplicación de la gestión del talento humano, su importancia en la satisfacción de los empleados, así como en el logro de los objetivos de la empresa, específicamente en las microfinancieras ubicadas en el Sur de Sonora, considerando las aportaciones hechas por Chiavenato, respecto al concepto de la gestión del talento humano, donde se examinó a la totalidad de las empresas de este giro existentes en Navojoa, Sonora. Analizando las dimensiones sobre el talento humano en relación a los procesos de reclutamiento, selección, capacitación, plan de vida y carrera, bonos e incentivos, que detone en los empleados los compromisos necesarios para el crecimiento de la empresa. Se utilizó una encuesta elaborada por Restrepo, la cual consta de 33 preguntas referentes a los factores que intervienen en la gestión del talento humano como son el reclutamiento, selección, capacitación, recompensas, evaluación del desempeño, remuneración y calidad de vida, con opciones de respuesta en escala tipo Likert, aplicándose a la totalidad de los empleados que laboran en estas empresas (50 funcionarios). Los resultados obtenidos demuestran un amplio nivel de compromiso del personal a las dimensiones propuestas en este estudio. Introducción
En la actualidad, del total de empresas establecidas en México, el 97.6% son
microempresas, que concentran al 75.4% del personal ocupado; le siguen las pequeñas empresas,
que equivalen al 2% y, que ocupan al 13.5% de los trabajadores. Las medianas empresas, sólo
representan un 0.4% pero ocupan arriban de un 11% del personal, esto según los datos tomados
del INEGI en 2016, en su boletín de prensa (INEGI, 2016).
Tomando en consideración lo anterior, las microfinancieras que se encuentran integradas
dentro de los datos antes mencionados, representan un tipo de empresa que es conveniente
investigar por la aportación, no sólo en la contratación de personal, sino por ser un medio de
apoyo (financiación) para la supervivencia de muchas de las empresas establecidas en el país.
Por otra parte, (Ramo, 2017) menciona que las instituciones financieras que se enfocan a
los microcréditos, se clasifican en tres distintas categorías las cuales son: organizaciones no
Líneas de investigación de cuerpos académicos
173 !
gubernamentales, cooperativas y uniones de crédito, bancos e instituciones financieras no
bancarias. Estas a su vez también cuentan con tres clasificaciones: las dedicadas a otorgar
microcréditos a prestatarios individuales, aquellas que lo hacen por medio de grupos solidarios, y
las que utilizan el modelo de bancos comunitarios.
Estudios, como el realizado por (Borsic, 2017) sobre la gestión del talento humano, con el
fin de comprender la estructura, procesos y las fuerzas que motivan con el objetivo de analizar la
relación existente entre la gestión del talento, la inteligencia emocional y el desempeño de los
docentes universitarios, donde concluyó que sí tienen estos conceptos una relación positiva. Por
su parte (Jaramillo, 2005), buscó conocer la situación actual en un grupo de Mipymes del sector
de alimentos y confecciones en Colombia, en materia de reclutamiento y selección, descripción
de puestos, orientación del empleado, entrenamiento, entre otras áreas de recursos humanos, sus
hallazgos pudieron en evidencia las difíciles situaciones por las que pasan las Mipymes en
materia de gestión del recurso humano, esto debido a la capacidad financiera, cultura y estructura
organizacional que nos les permite disponer de áreas específicas para atender los requerimientos
del personal que labora en las empresas estudiadas.
Teniendo en cuenta la facilidad con la que se crean las micro, pequeñas y medianas
empresas y, los complejo que es lograr que estas sobrevivan en la actualidad, es importante
considerar la gestión del talento humano en los colaboradores, para que estos contribuyan con el
logro de los objetivos de la empresa y que esta se posicione y se mantenga en el mercado. Por lo
cual surge el siguiente cuestionamiento ¿Qué elementos de la gestión del talento humano se
efectúan en las microfinancieras del municipio de Navojoa, Sonora?
Por lo tanto, el presente trabajo de investigación tiene por objetivo constatar que
elementos de la gestión del talento humano son llevados a cabo por el personal que labora en la
microfinancieras de la región del mayo, a través de una encuesta propuesta por especialistas, para
identificar las opiniones de estos respecto a las políticas y prácticas aplicadas en el ejercicio de su
trabajo.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
174 !
Fundamentación teórica
El desarrollo y buen funcionamiento de las microfinancieras se debe al talento humano, el
cual tiene un papel fundamental en las empresas, para esto se consideran las aportaciones hechas
por (Chiavenato, 2009), respecto al concepto del talento humano, el cual debe reflejar un grupo
de aspectos esenciales para la competitividad individual, que son: conocimiento (es decir, el
saber, entendido este como la capacidad de aprender a aprender de forma continua), habilidades
(saber hacer, es decir aplicar y utilizar el conocimiento), juicio (saber analizar la situación y el
contexto, es decir obtener datos e información, contar con espíritu crítico, juzgar los hechos,
ponderar con equilibrio y definir prioridades) y actitud (saber hacer que ocurra, el emprender las
acciones que permitan lograr metas, asumir los riesgos, actuar como agente de cambio, agregar
valor, llegar a la excelencia y enfocarse en los resultados).
El recurso humano es de suma importancia en una empresa, es el principal elemento para
alcanzar los objetivos y la misión establecida en ella; la gestión del talento humano hoy en día, se
ha vuelto de vital importancia en el mundo de los negocios (Jaramillo, 2005), por esto surge la
necesidad de ayudar a las organizaciones a ser más competitivas, suministrando empleados bien
entrenados y motivados, capaces de autorrealizarse, por lo que es importante crear en los
trabajadores una actitud abierta al cambio, establecer políticas éticas, que desarrolle en ellos un
sentido de responsabilidad social con la empresa y su entorno.
Debido a la importancia que debe tener la satisfacción de los empleados para lograr el
éxito de las empresas, es necesaria la identificación de los elementos de la gestión del talento
humano que según (Chiavenato, 2009) es un conjunto de políticas y prácticas necesarias para
dirigir todos los aspectos relacionados con las personas, incluidos reclutamiento, selección,
capacitación, recompensas, evaluación del desempeño, remuneración y calidad de vida, para lo
cual se consideró al personal que labora en las microfinancieras establecidas en Navojoa, Sonora,
como objeto de estudio de esta investigación.
En el caso del reclutamiento, según (Chiavenato, 2007) es un proceso que varía de
acuerdo con la organización. En muchas empresas, el inicio de este proceso depende de una
decisión del jefe de línea. En otras palabras, el departamento de reclutamiento no tiene autoridad
Líneas de investigación de cuerpos académicos
175 !
para efectuar ninguna actividad al respecto, sin que el departamento donde se encuentre la
vacante a ser ocupada, haya tomado la decisión correspondiente, una vez solicitado el inicio de
este proceso, puede lanzarla, de distintas maneras, ya que existen tres diferentes métodos de
reclutamiento; primero el interno, que es cuando se tiene una determinada vacante, y la empresa
trata de llenarla mediante el reacomodo de sus empleados, los cuales pueden ser promovidos
(movimiento vertical) o transferidos (movimiento horizontal) o transferidos con promoción
(movimiento diagonal).
El segundo método es el externo, que es cuando la vacante se trata de cubrir con personas
externas a la empresa atraídos mediante las técnicas de reclutamiento. Este incide sobre
candidatos reales o potenciales, disponibles o empleados en otras organizaciones y puede ser
llevado a cabo mediante una o más de las técnicas de reclutamiento. Como último se tiene la
opción de un reclutamiento mixto, el cual es llevado a cabo de las dos formas mencionadas
anteriormente, la convocatoria para la vacante es lanzada tanto interna como externamente y, en
ambos se tiene la misma oportunidad siempre y cuando se cumpla con los requisitos de la
vacante.
La siguiente etapa es la selección, la cual se encarga de buscar entre los candidatos
reclutados al más adecuado para cada uno de los puestos que existen en la empresa, con la
intención de mantener o aumentar la eficiencia y el desempeño del personal, así como la eficacia
de la organización. Así la selección busca solucionar dos problemas básicos que suelen aparece,
la adecuación de la persona al trabajo y, la eficiencia y eficacia de la persona en el puesto.
El proceso de inducción se encarga de proveer al candidato de herramientas que faciliten
la adaptación y socialización con la cultura de la empresa, entendiendo ésta como el conjunto de
creencias, valores, actitudes, sentimientos y formas de pensar compartidos por todos los
miembros del grupo, así como también las normas que rigen la empresa, a fin de proporcionar al
nuevo empleado, relaciones de desempeño que contribuyan al éxito en la organización, con ello
posteriormente implementar un proceso de capacitación que eduque a corto plazo, aplicado de
manera sistemática y organizada, conocimientos, habilidades y competencias en función de
objetivos definidos.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
176 !
La capacitación propicia la transmisión de conocimientos específicos relativos al trabajo,
actitudes frente a los aspectos de la organización, la tarea y el ambiente, así como el desarrollo de
habilidades y competencias. (Chiavenato, 2007)
Un paso más en la gestión del talento humano son los métodos de incentivar al empleado
también conocido como compensación, que corresponde al pago total que se le hace al trabajador
por la realización de las labores por las que se le contrató. En las que se considera a los
incentivos, prestaciones y beneficios (Jaramillo, 2005).
Metodología
Esta investigación es de corte cuantitativa por que busca medir qué elementos de la
gestión del talento humano se efectúan en las microfinancieras del municipio de Navojoa, Sonora
y es transversal por qué se aplicará en una sola ocasión como un proyecto que busca documentar
la información aplicable en este tipo de empresas.
El instrumento utilizado fue una encuesta, la cual fue elaborada para evaluar el área de
gestión del talento humano en una empresa, propuesta por (Restrepo, 2017) y modificada para los
fines de la presente investigación. Consta de 33 preguntas referentes a los factores que
intervienen en la gestión del talento humano como son: el reclutamiento, selección, capacitación,
recompensas, evaluación del desempeño, remuneración y calidad de vida (Chiavenato, 2009). El
cuestionario fue segmentado en 6 dimensiones, que son: 1) Auditoría de la cultura
organizacional, 2) auditoría de procesos de selección de personal, 3) auditoría de proceso de
formación y desarrollo, 4) auditoría de procesos de medición del desempeño, 5) auditoría de
proceso de mantenimiento de personal y 6) auditoría de proceso de formación y desarrollo de
evidencias de producto.
La encuesta se aplicó en las microfinancieras existentes en Navojoa, Sonora. Se encuestó
al total de empleados de las microfinancieras, desde los puestos gerenciales hasta los de
cobradores. Los rango de edades de los encuestados oscilaban entre los 25 y 45 años, haciendo un
total de 50 encuestas, de los cuales el 56% son mujeres y el 44% hombres.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
177 !
El procedimiento utilizado fue: investigación documental para la elección del
instrumento, se adecuaron la preguntas a través de un grupo focal validado por expertos
responsables de las áreas de talento humano en empresas de la región e investigadores del tema,
se obtuvo un instrumento para piloteo, se analizó estadísticamente y se validó por grupos
contrastados para determinar el instrumento final. Se acordó una cita con los responsables de las
microfinancieras establecidas en la ciudad, se explicó el objetivo de la investigación y los
beneficios que obtendrían con la información, se pactó un horario de aplicación, con un tiempo
promedio de 10 minutos para su llenado y una semana para lograr la aplicación total. La
información recabada se capturó en el sistema SPSS, Ver. 19, y se logró una confiabilidad de
0.865 de Alfa de Cronbach. Se agruparon las preguntas por dimensiones y análisis de
frecuencias, obteniendo los resultados del estudio.
Resultados y discusión
A continuación se presenta las siguientes gráficas con porcentajes obtenidos de las
encuestas realizadas a los empleados de la microfinancieras de Navojoa, Sonora. Se encuestó a
un total de 50 empleados que laboran en las microfinancieras existentes en Navojoa, Sonora,
desde los puestos gerenciales hasta cobradores, de los cuales el 56% son mujeres y el 44% son
hombres (Figura 1).
Figura 1. Sexo del encuestado.
Del total de encuestados como se muestra en la Figura 2 se obtuvo que las edades de los
empleados oscilaban entre los 18 a 25 años con un 8%, como mayor porcentaje un 56% que
representa al rango de 26 a 35 años, de 36 a 44 años representado por un 32%, más de 45 años
con un 4%.
.0!
20.0!
40.0!
60.0!
Hombre! Mujer!
44%!
56%!Sexo'del'encuestado'
Líneas de investigación de cuerpos académicos
178 !
Figura 2. Edad del encuestado.
En la dimensión de auditoría de la cultura organizacional, como se observa en la Figura 3,
los resultados obtenidos muestran que existe un nivel de aceptación a esta dimensión
ampliamente reconocida por el personal que labora en las microempresas financieras de la región
del Mayo, lo que quiere decir que el personal tiene claridad con lo que es cultura organizacional,
así como también la misión visión y valores que en éstas se establecen donde se obtuvo un
porcentaje del 86% en respuestas con tendencias más a favor a la organización de la empresa y
tan sólo un 14% con tendencias en desacuerdo con ésta.
Figura 3. Auditoría de la cultura organizacional.
En la Figura 4 se puede observar que los resultados de la auditoría de procesos de
selección de personal fueron favorables ya que muestran que existe un nivel de aceptación a esta
dimensión ampliamente reconocida por el personal esto quiere decir que el personal tiene
claridad con las competencias establecidas en la empresa así como también los perfiles de cargo y
la divulgación del proceso de selección donde un 78% coincidió con una tendencia de acuerdo y
.0!10.0!20.0!30.0!40.0!50.0!60.0!
de!18!a!25! 26!a!35!años!
36!a!44!años!
45!y!más!años!
8!%!
56%!
32%!
4%!
Edad'del'encuestado'
.0!
10.0!
20.0!
30.0!
40.0!
50.0!
6.00! 7.00! 8.00! 9.00! 10.00! 11.00! 12.00! 13.00!
12%!18%!
46%!
10%!4%! 2%! 4%! 4%!
Auditoría'de'la'cultura'organizacional'
Líneas de investigación de cuerpos académicos
179 !
tan sólo un 22% no se encuentra de acuerdo con los procesos de selección de personal que se
tienen establecido en la empresa.
Figura 4. Auditoría de procesos de selección de personal.
En los resultados obtenidos en la dimensión de auditoria de proceso de formación y
desarrollo plasmados en la Figura 5, se puede apreciar que un 78% de los encuestados manifestó
estar de acuerdo con la productividad establecida, además de contar con el compromiso del
personal al logro de los objetivos e indicadores establecidos en la dirección y a la formación
orientada al logro, que en este tipo de entidades se establecen. De la misma manera, el otro 22%
de los encuestados muestra una tendencia hacia el desacuerdo con esta dimensión, esto debido a
que no tiene un total conocimiento sobre los elementos que integran esta dimensión.
Figura 5. Auditoría de procesos de formación y desarrollo.
Como se observa en la Figura 6, en la dimensión de auditoría de procesos de medición del
desempeño, los resultados obtenidos muestran que existe un nivel de aceptación a esta dimensión
ampliamente reconocida por el personal que labora en las microfinancieras encuestadas en
Navojoa, Sonora, lo que quiere decir que el personal tiene claridad con lo que es una evaluación
del desempeño y sobre todo una aceptación de cómo es orientado su desempeño a lograr una
permanencia y garantizar su desarrollo en éstas, donde se obtuvo un porcentaje del 88% en
.0!
20.0!
40.0!
5.00! 6.00! 7.00! 8.00! 9.00! 10.00!
2%!
40%!36%!
18%!
2%! 2%!
Auditoría'de'procesos'de'selección'de'personal'
.0!10.0!20.0!30.0!40.0!
5.00! 6.00! 7.00! 8.00! 9.00! 11.00!
18%!
32%! 28%!
16%!
4%! 2%!
Auditoría'de'procesos'de'formación'y'desarrollo'
Líneas de investigación de cuerpos académicos
180 !
respuestas con tendencias más a favor formas de medición del desempeño de la empresa y tan
sólo un 12% con tendencias a desacuerdo con ésta.
Figura 6. Auditoría de procesos de medición del desempeño.
En la Figura 7, se puede observar que los resultados de la auditoría de proceso de
mantenimiento de personal fueron favorables ya que muestran que existe un nivel de aceptación a
esta dimensión ampliamente reconocida por el personal esto quiere decir que el personal tiene
claridad sobre los programas existentes para el mantenimiento de personal, así como también el
interés que tiene la empresa de mantener satisfecho a el recurso humano con su empleo brindando
un plan de bonos e incentivos y buscando mantener un buen clima organizacional donde un 74%
coincidió con una tendencia de acuerdo con lo anteriormente mencionado y tan sólo un 22% no
se encuentra de acuerdo con los procesos de mantenimiento de personal.
Figura 7. Auditoría de procesos de mantenimiento de personal.
En los resultados obtenidos en la última dimensión que es de auditoría de proceso de
formación y desarrollo de evidencias de producto plasmados en la Figura 8, se puede apreciar que
un 78% de los encuestados manifestó estar de acuerdo con los diagnósticos de necesidades de
.0!
20.0!
40.0!
5.00! 6.00! 7.00! 8.00! 9.00! 10.00! 12.00!
14%!
32,%!26%!
16%!
6%! 4%! 2%!
Auditoría'de'procesos'de'medición'del'desempeño'
.0!
10.0!
20.0!
30.0!
5.00! 6.00! 7.00! 8.00! 9.00! 11.00!
24%!28%!
22%!16%!
4%! 6%!
Auditoría'de'procesos'de'mantenimiento'de'personal'
Líneas de investigación de cuerpos académicos
181 !
formación de nuevas competencias, los registros de logros en competencias, así como también
con los manuales de inducción existentes que les ayuda a alinear su comportamiento que en este
tipo de empresas se requiere. De la misma manera, el otro 22% de los encuestados muestra una
tendencia hacia el desacuerdo con esta dimensión, esto debido a que quizá no se tiene un total
conocimiento sobre los elementos que la integran.
Figura 8. Auditoría de procesos de formación y desarrollo de evidencias de productos.
Discusiones
Los resultados obtenidos de la presente investigación de acuerdo con el objetivo planteado
se puede observar que el instrumento propuesto por (Restrepo, 2017), trae una gran contribución
a esta ya que permite observar como es llevada a cabo la gestión del talento humano en las
empresas, en este caso las microfinancieras de Navojoa, Sonora, donde analizando las
dimensiones de este instrumento se puede concluir que el personal tiende a estar totalmente de
acuerdo con las dimensiones a las que hace referencia, por mencionar algunos factores, la gestión
del talento humano, el conocimiento de la misión y visión de la empresa, la cultura
organizacional, los perfiles de cargo, desempeño laboral entre otros, lo que refiere que hay un
alto nivel de compromiso respecto a las políticas y prácticas desarrolladas en el ejercicio de su
trabajo, así también se observa que la gestión del talento humano y el desempeño laboral llevado
a cabo en estas, tiene relaciones positivas.
Esta investigación corrobora hallazgos anteriormente expuestos en otras investigaciones
como los trabajos elaborados por (Borsic, 2017), en la cual fue utilizado el mismo instrumento y
se concluyó que, al igual que en la presente investigación, las variables de gestión del talento
.0!
20.0!
40.0!
5.00! 6.00! 7.00! 8.00! 9.00! 11.00!
18%!
32%!28%!
16%!
4%! 2%!
Auditoría'de'procesos'de'formación'y'desarrollo'de'evidencias'de'productos'
Líneas de investigación de cuerpos académicos
182 !
humano y el desempeño laboral aplicada, en este caso a docentes de instituciones de educación
superior, obtuvo una relación positiva, así como las variables de gestión del talento humano y la
inteligencia emocional de los docentes de instituciones de educación superior.
Conclusiones
De acuerdo con el objetivo planteado al inicio del presente estudio se puede concluir que
de acuerdo con las dimensiones propuestas por Restrepo (2017) en su trabajo, se aprecia que en
todas ellas el personal tiende a estar totalmente de acuerdo , lo que refiere que hay un alto nivel
de compromiso respecto a las políticas y prácticas desarrolladas en el ejercicio de su trabajo,
teniéndose en cuenta tales resultados se puede decir que la gestión del talento humano
considerando las aportaciones de (Chiavenato,2009) que nos dice que es un conjunto de políticas
y prácticas necesarias para dirigir todos los aspectos relacionados con las personas, incluidos
reclutamiento, selección, capacitación, recompensas, evaluación del desempeño, remuneración y
calidad de vida es llevada a cabo en estas empresas de una buena manera ya que se considera que
tiene una buena aplicación y por consecuencia se logra un buen funcionamiento en ellas así como
también satisfacción con su trabajo y remuneración por parte del recurso humano.
Referencias Borsic Laborde, Z. D. (19 de 05 de 2017). XXI congreso internacional de contaduria ,
administracion e informatica. Obtenido de La gestion del talento humano y la inteligencia emocional en el desempeño laboral del cuerpo docente de las instituciones de educacion superior: http://congreso.investiga.fca.unam.mx/docs/xxi/docs/3.07.pdf
Chiavenato, I. (2007). Administración del recurso humano. El capital humano de las
organizaciones. Octava edición. México. McGraw-Hill. Chiavenato, I. (2009). Gestión del talento humano. Tercera edición. México. McGraw-Hill. INEGI. (13 de 07 de 2016). Boletín de prensa Num. 285/16. Recuperado de
http://www.inegi.org.mx/saladeprensa/boletines/2016/especiales/especiales2016_07_02.pdf
Jaramillo Naranjo, O.L. (2005). Gestión del talento humano en la micro, pequeña y mediana
empresa vinculada al programa Expopyme de la Universidad del Norte en los sectores de
Líneas de investigación de cuerpos académicos
183 !
confecciones y alimentos. Pensamiento & Gestión. Núm. 18, 18, julio, 2005, pp. 103-137. Recuperado de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=64601805.
Ramo, M. (07 de 06 de 2017). Proteja su dinero. Microfinanzas. Obtenido de Microfinanzas: Un
gran impulso. Recuperado de http://www.condusef.gob.mx/Revista/PDF-s/2012/152/micro.pdf
Restrepo Escobar, F. E. (19 de Mayo de 2017). Instrumento para auditar la gestion del talento
humano una propuesta de competitividad y productividad, Recuperado de http://upacifico.edu.ec/cladea_2009/PDF2/upac01_submission_452.pdf
Líneas de investigación de cuerpos académicos
184 !
Capítulo XVI. Capacitación para la mejora del clima organizacional en un Corporativo de distribución de energéticos
Claudia García Hernández, Eneida Ochoa Ávila, Santa Magdalena Mercado Ibarra,
Rafael Octavio Félix Verduzco y María Teresa Fernández Nistal Departamento de Psicología
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Resumen Se realizó una evaluación de clima organizacional en un corporativo de distribución de energía con motivo de conocer la situación en la que se encuentran las empresas del grupo respecto al tema, para mejorar el clima por medio de la implementación de un programa de capacitación sobre los resultados obtenidos. El grupo des participantes está conformado por 71 trabajadores correspondientes a las distintas empresas que conforman el corporativo. El instrumento aplicado cuenta con 80 reactivos dividido en diez áreas (liderazgo, trabajo en equipo, valores colectivos, calidad organizacional, coherencia, sentido de pertenencia, disponibilidad de recursos, estabilidad, reconocimiento y retribuciones). Según la evaluación inicial realizada se puede apreciar que las variables de conocimiento de planes, desarrollo, reconocimiento así como sueldos y prestaciones presentan un nivel moderado de dificultad dentro de la organización. Considerando los resultados obtenidos por medio de la evaluación, a solicitud del corporativo, la propuesta de intervención se centró en mejorar las siguientes variables: liderazgo, comunicación e identidad. Posterior al programa de intervención se puede realizar un comparativo de los resultados obtenidos donde al momento de la primera aplicación del instrumento, los empleados mostraban una puntuación de 75.15 en la variable liderazgo, después obtuvieron 87.06 puntos; en comunicación subieron su puntuación de 77.71 a 89.00, mientras que en identidad alcanzaron 91 puntos tras haber obtenido 79 en la primera evaluación, lo cual deja ver claras mejoras producto de la intervención realizada.
Introducción
El Clima Organizacional (CO), surge de la idea de que el ser humano se desenvuelve en
entornos complejos y dinámicos, puesto que las organizaciones están compuestas de personas,
grupos y colectividades que generan comportamientos diversos y que afectan ese ambiente.
Méndez (citado por García, 2009), refiere que el principio del CO está en la sociología; en donde
la teoría de las relaciones humanas destaca el valor del individuo en función del trabajo y su
participación en un medio social.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
185 !
Actualmente el CO, de acuerdo a Juárez (2012), ha obtenido un valor vital y se le
considera parte elemental de la estrategia de una organización para su buen funcionamiento ya
que esto permite conocer cómo es vista la organización por sus empleados identificando
fortalezas o aspectos valorados de la cultura organizacional, de igual manera, los orígenes de
insatisfacción que ayudan a desplegar actitudes negativas dentro de la misma.
En relación al trabajo sobre Clima Organizacional y Gerencia, Maldonado et. al (2006),
hablan de tres razones que justifican el estudio del clima organizacional:
1. El clima se desarrolla desde la cotidianidad, por lo que es capaz de desencadenar
obstáculos o facilitar el logro de los objetivos y metas de la organización.
2. El clima es un factor importante para evaluar a las organizaciones de una manera
holística, sistémica y considerando la fenomenología global.
3. El clima permite la auto-reflexión de la percepción compartida en los trabajadores
consultados
Así mismo, una vez se evalúa es importante fomentar en los trabajadores el desarrollo de
competencias relacionadas con los aspectos a mejorar producto de dicha evaluación, de ahí la
importancia de considerar la capacitación como un sistema donde se pueda ver la formación y
fortalecimiento de valores, destrezas y cualidades de liderazgo, necesarias para una organización.
Esencialmente está considerada como un desarrollo formativo a corto plazo el cual se basa en un
procedimiento planeado, sistemático y organizado Brito, Hernández y Cruz (2009).
Al respecto Siliceo (2006), considera ocho objetivos fundamentales por los que debe
considerarse una capacitación:
1. Crear, difundir, reforzar, mantener y actualizar la cultura y valores de la organización.
2. Clarificar, apoyar y consolidar los cambios organizacionales.
3. Elevar la calidad del desempeño.
4. Resolver problemas.
5. Habilitar para una promoción (a un puesto mejor).
6. Inducción y orientación del nuevo personal en la empresa.
7. Actualizar conocimientos y habilidades.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
186 !
8. Preparación integral para la jubilación.
Algunas de las investigaciones que se presentan sobre el Clima Organizacional son como
la de Ferro, Páez, Bermúdez, Velosa y Goméz (2012), quienes muestran los resultados de la
evaluación diagnóstica de la Facultad de Odontología de la Pontificia Universidad Javeriana de
Bogotá, Colombia. El método de evaluación fue mediante un cuestionario de 67 items que media
la percepción, el cual fue respondido por 1093 miembros de la facultad (estudiantes, profesores y
personal administrativo). Las dimensiones que se utilizaron fueron: colaboración, compromiso,
pertenencia, respeto, imagen, coherencia, claridad organizacional, disponibilidad de recursos, tipo
de autoridad, reconocimiento, trabajo en equipo, estabilidad y medio universitario. Los resultados
obtenidos del análisis descriptivo mostraron que las dimensiones de pertenencia, imagen,
compromiso y trabajo en equipo son percibidas favorablemente en la facultad. El análisis por
medio de regresión múltiple estándar evidenció una correlación estadísticamente significativa y
confiable al 95% entre la percepción de coherencia, tipo de autoridad y claridad organizacional y
que explican el 48,5% del bajo nivel de respeto percibido. El presente estudio, identifico la
pertinencia de un plan de mejoramiento de la calidad del clima organizacional que incluía a los
tres grupos de participantes encuestados.
En una investigación realizada por Aburto y Bonales (2011), se estableció que las
variables (liderazgo, comunicación, motivación, manejo del conflicto y formación de equipos)
afectan fuertemente el clima organizacional, ya que existe una vinculación considerable entre
estas. Por lo tanto el impacto que tienen las variables mencionadas son: el liderazgo, que afecta el
clima organizacional en un 0.932, la comunicación en 0.897, la motivación en 0.828, el manejo
del conflicto en 0.661 y la formación de equipos en 0.035. Por lo que el liderazgo es el que tiene
mayor influencia.
Por otro lado Juárez (2013), realizo un estudio donde el objetivo fue establecer cómo se
manifiesta el clima organizacional en los hoteles A y B de cuatro estrellas de la cabecera
departamental de Huehuetenango. Los participantes en la investigación fueron el personal
administrativo y operativo, con 65 personas, utilizando la Escala de Clima Organizacional, con
40 preguntas de opción múltiple. En los resultados obtenidos se apreció que existe un clima
Líneas de investigación de cuerpos académicos
187 !
aceptable, pero con oportunidad de mejora en la dirección y la retribución, por lo que se propuso
implementar una reordenación organizacional, así como una evaluación periódica del clima, e
implementar una guía de comunicación integral y un plan de capacitación con el fin de fortalecer
los factores negativos o desfavorables.
En otra investigación realizada por Ojeda (2011), sobre una Propuesta para determinar la
reacción entre el clima organizacional y el desempeño laboral, en la Universidad Nacional
Autónoma de México, se concluyó que el clima organizacional es uno de los mejores
indicadores, para poder determinar el funcionamiento de una organización, a nivel individual,
grupal u organizacional, además ayuda a determinar los factores que intervienen en la
organización, identificando claramente las distintas problemáticas en el funcionamiento global de
la empresa pudiendo determinar el nivel de intervención, y las áreas susceptibles de mejora y
cambio.
Finalmente Rodriguez (2014), realizó un estudio Diagnóstico del Clima Organizacional
en la Dirección General de Recursos Humanos de la Secretaria de Desarrollo Social del Gobierno
Federal. Los resultados Obtenidos posicionan a la SEDESOL en el 14 de 20 dependencias
gubernamentales, lo que significa que el clima organizacional y cultura organizacional es
favorable pero requiere implementar acciones eficaces para mejorar la imagen interna y externa
de la Secretaria.
En relación a lo anterior el presente trabajo, pretende realizar un reforzamiento de
distintas variables importantes para el funcionamiento adecuado del corporativo AGM , ya que de
acuerdo con Valencia (2005), para que una empresa sea exitosa sin importar el tamaño, giro o
sector al que pertenezca, debe trabajar constantemente en la medición y mejora del desempeño de
todas las personas que la constituyen, sin importar jerarquía, ubicación y condición, debido a que
son estas personas las poseedoras de habilidades, conocimientos, relaciones sociales, actitudes,
valores, etc. y son ellas mismas las que deciden cuándo y dónde utilizar sus recursos, lo que
conlleva al éxito o al estancamiento de la empresa. por lo cual el Corporativo AGM ha decidido
monitorear periódicamente el CO desde el año 2012 ya que consideran que al mejorarse esta
variable, también se mejoran las relaciones y los procesos dado que al invertir tiempo, dinero y
Líneas de investigación de cuerpos académicos
188 !
esfuerzo al capital humano el corporativo será más sólido, de ahí que el presente trabajo tenga por
objetivo la implementación de un programa de capacitación para la mejora del clima
organizacional del Corporativo AGM para fortalecer la actitud hacia el cambio, liderazgo,
trabajo en equipo, recompensas y propósito.
Fundamentación teórica
El CO se define según Segredo (2013), como el conjunto de percepciones, mediadas por
factores internos y externos, de los trabajadores basados en cómo desarrollan las tareas dentro de
la organización para dar respuesta a los objetivos planteados por dicha organización. Estos
factores dan lugar a determinado clima, derivado de las percepciones de los miembros; valores,
actitudes y creencias, el resultado de este clima promueve determinados comportamientos en los
trabajadores y estos comportamientos incurren en el funcionamiento de la organización, por
consiguiente, en el clima.
Por otro lado, la capacitación, es entendida como un proceso a través del cual se
adquieren, actualizan y desarrollan conocimientos, habilidades y actitudes para el mejor
desempeño de una función laboral o conjunto de ellas, y que tiene como objetivos fomentar el
desarrollo integral de los individuos y en consecuencia el de la empresa, proporcionar
conocimientos orientados al mejor desempeño en la ocupación laboral, disminuir los riesgos de
trabajo, contribuir al mejoramiento de la productividad, calidad y competitividad de las empresas
(Secretaría del Trabajo y Previsión Social, 2016).
Los campos de aplicación de la capacitación son muchos, pero en general entran en una
de las cuatro áreas siguientes (Secretaría del Trabajo y Previsión Social, 2016):
! Inducción: Es la información que se brinda a los empleados recién ingresados.
Generalmente lo hacen los supervisores del ingresante. El departamento de RRHH
establece por escrito las pautas, de modo de que la acción sea uniforme y planificada.
! Entrenamiento: Se aplica al personal operativo. En general se da en el mismo puesto de
trabajo. La capacitación se hace necesaria cuando hay novedades que afectan tareas o
funciones, o cuando se hace necesario elevar el nivel general de conocimientos del
Líneas de investigación de cuerpos académicos
189 !
personal operativo. Las instrucciones para cada puesto de trabajo deberían ser puestas por
escrito.
! Formación básica: Se desarrolla en organizaciones de cierta envergadura; procura
personal especialmente preparado, con un conocimiento general de toda la organización.
Se toma en general profesionales jóvenes, que reciben instrucción completa sobre la
empresa, y luego reciben destino. Son los "oficiales" del futuro.
! Desarrollo de Jefes: Suele ser lo más difícil, porque se trata de desarrollar más bien
actitudes que conocimientos y habilidades concretas. En todas las demás acciones de
capacitación, es necesario el compromiso de la gerencia. Aquí, es primordial el
compromiso de la gerencia general, y de los máximos niveles de la organización. El estilo
gerencial de una empresa se logra no solo trabajando en común, sino sobre todo con
reflexión común sobre los problemas de la gerencia. Deberían difundirse temas como la
administración del tiempo, conducción de reuniones, análisis y toma de decisiones, y
otros.
Metodología
Participantes
La población está conformada por 71 trabajadores correspondientes a las distintas
empresas que conforman el corporativo, de los cuales 31.4% son mujeres y el 68.6% hombres.
Donde el 27.1% tienen una antigüedad de menos de un año, de 1 a 3 años el 40%, de 3 a 7 años
el 18.6%, de 8 a 15 años el 10% y el 4.3% tienen una antigüedad mayor a 15 años. El 28.6% de la
población estudió solamente hasta secundaria, el 28.6% hasta la preparatoria, mientras que el
resto concluyó sus estudios superiores (41.5%).
El 34.3% trabaja dentro del área de servicios, 34.3% en área administrativa, mientras que
el 1.4% en producción, 1.4% calidad, el 5.7% en sistemas y control, 5.7% ventas o comercial,
logística y distribución 15.7%, ingeniería 1.4%.
Instrumento
Para realizar el diagnóstico de necesidades se aplicó las escala ECO IV de Clima
Organizacional Toro (2001) tipo Likert de 4 puntos, con extremos de completamente en
Líneas de investigación de cuerpos académicos
190 !
desacuerdo (1) y completamente de acuerdo (4). Se trata de un instrumento psicométrico factorial
que, a través de 80 reactivos, evalúa diez variables de clima organizacional (Liderazgo, trabajo en
equipo, valores colectivos, calidad organizacional, coherencia, sentido de pertenencia,
disponibilidad de recursos, estabilidad, reconocimiento y retribuciones). Dicho instrumento es
evaluado por medio de rangos, donde la puntuación de 0 a 50 representa serias dificultades
organizacionales, de 51 a 74 puntos simboliza dificultades moderadas, mientras que una
puntuación de 75 a 100 significa el adecuado funcionamiento de la empresa.
Procedimiento
1) Contacto con el corporativo AGM.
2) Realización del convenio con el Instituto Tecnológico de Sonora y a través del
departamento de psicología.
3) Reunión con el jefe de Recursos Humanos para saber las necesidades detectadas en
previas evaluaciones.
4) En base a reportes anteriormente realizados y a lo reportado por el jefe de Recursos
Humanos, se decidió hacer un diagnóstico de clima organizacional por medio de la Escala
de Clima Organizacional IV (ECO).
5) Diseño de plan de intervención de acuerdo a las necesidad encontradas a partir del
instrumentos anteriormente mencionados.
6) Implementación del programa de intervención.
7) Post evaluación de los empleados a través del ECO IV.
8) Elaboración del análisis de los resultados.
9) Elaboración del informe técnico del proyecto desarrollado dentro del Corporativo AGM.
10) Presentación y entrega del informe técnico a los representantes de psicología del Instituto
Tecnológico de Sonora y al jefe de Recursos Humanos del corporativo.
Resultados y discusión
Según el análisis general realizado al corporativo se puede apreciar que este se encuentra
en parámetros aceptables respecto a clima organizacional. Obteniendo un adecuado
funcionamiento en las variables: liderazgo, comunicación, ambiente laboral, identidad,
instalaciones físicas y estructura; mientras que conocimiento de planes, desarrollo,
Líneas de investigación de cuerpos académicos
191 !
reconocimiento así como sueldos y prestaciones presentan moderadas dificultades. Como se
muestra en la Figura 1.
Figura 1. Resultados obtenidos.
De acuerdo con las puntuaciones obtenidas, todas las variables medidas pueden ser sujetas
a mejoras, si bien se encuentran en un rango que no representa dificultades serias para la
empresa, ninguno alcanza el valor ideal, lo que representa un área de oportunidad para
mejorarlas. Como se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Puntuación obtenida vs ideal.
0!10!20!30!40!50!60!70!80!90!100!
0!10!20!30!40!50!60!70!80!90!100!
Obtenido! Ideal!
Líneas de investigación de cuerpos académicos
192 !
Considerando los resultados obtenidos por medio de la evaluación diagnóstica a través del
ECO IV aplicados en febrero del 2017 y a la solicitud del corporativo por que se trabajen estas
áreas, la propuesta de intervención se centró en mejorar las siguientes variables: liderazgo, con la
finalidad de influenciar e inspirar a que otros elementos contribuyan a la efectividad y al éxito del
corporativo; comunicación que complementa las habilidades de los trabajadores haciendo más
rápido las tareas, perfeccionando ideas, además de otros beneficios entre los empleados de las
distintas empresas que conforman el corporativo; y por último Identidad.
Posterior al programa de intervención sobre las temáticas solicitadas se puede realizar un
comparativo de los resultados obtenidos donde al momento de la primera aplicación del
instrumento, los empleados mostraban una puntuación de 75.15 en la variable liderazgo, después
obtuvieron 87.06 puntos; en comunicación subieron su puntuación de 77.71 a 89.00, mientras que
en identidad alcanzaron 91 puntos tras haber obtenido 79 en la primera evaluación, lo cual deja
ver claras mejoras producto de la intervención realizada, lo cual puede observarse en la Figura 3.
Figura 3. Evaluación previa y posterior de las variables intervenidas.
Conclusiones
Tras el diagnóstico realizado dentro de AGM y a pesar de que las variables medidas
obtuvieron valores aceptables, el jefe de recursos humanos solicitó que se trabajara con los
elementos descritos con anterioridad.
0!
20!
40!
60!
80!
100!
Liderazgo! Comunicación! IdenUdad!
Pre! Post!
Líneas de investigación de cuerpos académicos
193 !
En una investigación realizada por Ojeda (2011), se menciona la reacción entre el clima y
el desempeño laboral, concluyendo que el clima organizacional es uno de los principales
indicadores que determinan el ambiente de trabajo, a través del funcionamiento de la
organizacional, tanto de manera individual como grupal, por lo que determina la armonía con la
que los trabajadores se relacionan, esto avala los resultados obtenidos en el presente trabajo,
donde los resultados obtenidos en un inicio por los empleados fueron de 75% para liderazgo,
77.71% para comunicación y 79% para identidad, los cuales se incrementaron considerablemente
después de la intervención.
Los resultados obtenidos dentro del presente trabajo concuerdan con lo encontrado por
Aburto y Bonales (2011) para quienes las variables de liderazgo, comunicación, afectan
fuertemente el clima organizacional lo cual deja ver como el considerar estas variables son
necesarias para mantener un ambiente ideal dentro del centro laboral. Así mismo lo encontrado
por Juarez (2013), sobre la manifestación del clima organizacional es coherente con los
resultados encontrados en este estudio, ya se requiere la implementación de una comunicación
integral y un plan de capacitación que fortalezca los factores favorables del ambiente de trabajo
Derivado de la mejoría lograda en las variables trabajadas, se espera en un futuro se fijen
y se cumplan metas relacionadas al liderazgo, mediante la delegación de responsabilidades según
intereses y capacidades de los subordinados, la participación de todos los miembros, la
fomentación de la cooperación entre empleados, así como que los trabajadores sean ayudados por
sus jefes cuando lo necesiten, entre otros beneficios. Respecto a comunicación se prevé que la
información que fluya dentro del corporativo se dé adecuadamente con claridad y a tiempo, ya
sea entre los mismos empleados, así como entre jefes y subordinados. En cuanto a identidad se
estima que los empleados reconozcan la misión, visión, valores, objetivos y metas de su empresa
y actúen de acuerdo a estos.
Para constatar lo esperado se sugiere continuar con evaluaciones constantes como se ha
venido haciendo así como implementación de acciones que aseguren lograr estas conductas
esperadas, además implementar capacitaciones periódicas basadas en las variables que se
describen a lo largo de este trabajo.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
194 !
Referencias Aburto, H. y Bonales, J. (2011). Habilidades directivas: Determinantes en el clima
organizacional. Investigación y Ciencia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes. 51; 41-49.
Brito, L; Hernández, A M; Cruz, A; (2009). Un acercamiento teórico a la capacitación de
directivos y reservas en dirección de salud. Revista Habanera de Ciencias Médicas, 8() 1-10. Recuperado de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=180414044011
Ferro, M., Páez, F., Bermúdez, M., Velosa, J., Gómez, M. (2012) Evaluación del clima
organizacional en la Facultad de Odontología de la Pontificia Universidad Javeriana desde una perspectiva integradora y participativa. Universitas Odontológica. 31 (66); 83-95.
Juárez, S. (2012). Clima organizacional y satisfacción laboral. Revista Médica del Instituto
Mexicano del Seguro Social. 307-314.Recuperado el 12 de febrero del 2017, disponible en: http://www.redalyc.org:9081/articulo.oa?id=457745495014
Juárez, S. (2013). El Clima Organizacional en los Hoteles A y B de 4 estrellas en la cabecera
departamental de Huehuetenango. (Tesis). Ciencias Económicas y Empresariales. Universidad Rafael Landívar, Huehuetenango
Maldonado, M; Bustamante, S; Pérez de Maldonado, I; (2006). Clima organizacional y gerencia:
inductores del cambio organizacional. Investigación y Postgrado, 21() 231-248. Recuperado el 8 de febrero del 2017 de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=65821209
Ojeda Galindo, R. (Octubre de 2011). Propuesta para determinar la relacion entre clima
organizacional y el desempeño laboral. México, México. Rodriguez, L. (2014). Diagnóstico de clima organizacional en la dirección general de recursos
humanos de la secretaría de desarrollo social del gobierno federal. México, México. Segredo, A. (2013). Clima organizacional en la gestión del cambio para el desarrollo de la
organización. Revista Cubana de Salud Pública, 39() 385-393. Recuperado el 15 de febrero del 2017 de http://oai.redalyc.org/articulo.oa?id=21430556017
Secretaría del Trabajo y Previsión Social S.T.P.S (2016). Implementación del proceso
capacitador- Recuperado de: http://segob.guanajuato.gob.mx/sil/docs/capacitacion /La_funcion_de_la_capacitaci on.pdf
Líneas de investigación de cuerpos académicos
195 !
Siliceo, A. (2006), Capacitación y desarrollo de personal 4a Ed. México: Limusa. Recuperado el 1 de mayo del 2017 de https://books.google.com.mx/books?isbn=9681863860
Toro, F. (2001), Clima organizacional y productividad laboral, Medellín: Temas de
administración. Valencia, M.; (2005). El capital humano, otro activo de su empresa. Entramado, 1() 20-33.
Recuperado el 8 de febrero del 2017 de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=265420471004
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Capítulo XVII. Cumplimiento de la capacitación de la pequeña y mediana empresa, desde una perspectiva de género
María del Carmen Vásquez Torres1, Ricardo Alonso Carrillo Armenta1,
Víctor Manuel Valenzuela Hernández1 y Zulema Isabel Corral Coronado2 1Departamento de Ciencias Administrativas, 2Departamento de Contaduría y Finanzas
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México, [email protected]
Resumen Hablar de Género, debería ser hablar de equidad, igualdad de oportunidades, sin embargo en pleno siglo XXI no es así. La intención del estudio fue identificar si los gerentes de la pequeña y mediana empresa de Cd. Obregón, Sonora dan cumplimiento a todos los elementos de la capacitación, factor determinante en el crecimiento de la organización. El estudio tiene un alcance descriptivo y comparativo con un diseño no experimental, de corte trasversal. El instrumento está diseñado en dos secciones, la primera datos generales de la empresa, antigüedad de la empresa, datos del gerente, sexo; segundo apartado las dimensiones de la capacitación, con un total de 63 preguntas escala Likert. Los resultados más relevantes muestran que las mujeres tienen un índice más alto que los hombres, de los 6 elementos de la capacitación las mujeres lideran 4; sin embargo el 70% de los gerentes son hombres. Se puede concluir que a pesar de que las mujeres presentan índices más altos que los hombres; ambos tienen que mejorar en lo referente a los programas de capacitación en las pequeñas y medianas empresas industriales ya que sus índices están por debajo de la media.
Palabras clave: capacitación, pequeña y mediana empresa, género.
Introducción
El término género lo inicia el psicólogo John Money, quien en 1955 lo empleó por
primera vez para aludir al factor educativo en la formación de la identidad sexual; en 1967 otro
psicólogo, Robert Stoller, trabajó un poco más la categoría en su conceptualización y la
diferenció con el término sexo, de acuerdo a Peña-Martínez (2014).
La Carta de las Naciones Unidas, firmada en 1945, fue el primer acuerdo internacional
para afirmar el principio de igualdad entre mujeres y hombres. Desde entonces, la Organización
de la Naciones Unidas (ONU) ha contribuido a crear un legado histórico de estrategias, normas,
programas y objetivos acordados internacionalmente para mejorar la condición de las mujeres en
todo el mundo; en 1977 la Asamblea General de las Naciones Unidas proclamó al 8 de marzo
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197 !
como Día Internacional de la Mujer, continuando con la tradición de lucha en pro de la igualdad,
la justicia, la paz y el desarrollo (INEGI, 2017).
Los éxitos obtenidos en la educación y en el aumento de la presencia femenina en el
sector productivo, son conversiones que se han realizado en las últimas décadas, en donde
dependiendo de la sociedad o país con mayor o menor notoriedad. En este sentido Bachelet
(2008) menciona los logros obtenidos por las mujeres, en aulas universitarias, defendiendo y
conquistando derechos políticos, trabajo remunerado, destacando la labor de los organismos
internacionales, especialmente por la Organización Internacional del Trabajo (OIT), siendo un
convenio fundamental el no. 100, que explícitamente menciona la igualdad de remuneración por
trabajo de igual valor.
El 30 de diciembre de 2015, se aprueban los lineamientos para incorporar la perspectiva
de género en el Sistema Nacional de Información Estadística y Geografía, con fundamento en lo
dispuesto en los artículos 26 del Apartado B de la Constitución Política de los Estados Unidos
Mexicanos; 3, 17, 30 fracciones III y IV, 32 fracción II, 58, 62, 77 fracción VIII de la Ley del
Sistema Nacional de Información Estadística y Geográfica (LSNIEG); y 5 fracción VIII del
Reglamento Interior del Instituto; así como, lo previsto en la Regla Octava fracciones IV y XII,
de las Reglas para la Integración y Operación de los Comités Ejecutivos de los Subsistemas
Nacionales de Información. Esto con la finalidad de proporcionar a la sociedad información de
calidad, pertinente, veraz y oportuna que contribuya al desarrollo nacional.
Lo anterior expuesto es con la finalidad de ser congruentes con el Plan Nacional de –
desarrollo 2013-2018, en el que se específica “como una estrategia transversal la perspectiva de
género que garantice la igualdad sustantiva de oportunidades entre hombres y mujeres” Diario
Oficial (2015) pp. 1.
En conferencia realizada en la sede de la Oficina Subregional de la Organización
Internacional del Trabajo (OIT) para el Cono Sur de América Latina, en Santiago, de Chile, el 25
de agosto de 2008, la Presidenta de Chile, Michelle Bachelet al encabezar la inauguración del
seminario internacional "Igual pago por trabajo de igual valor", afirmó “cuando mejora la
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condición de la mujer, cuando sus derechos son reconocidos, cuando el 'peso de la noche' de la
discriminación empieza a quedar en el pasado, no ganan sólo las mujeres: es la sociedad en su
conjunto la que crece en términos humanos" pp 1.
Pareciera que hablar de género, debería hablarse de igualdad, que la desigualdad, en
términos laborales estaría en el pasado, sin embargo las estadísticas indican lo contrario. La
igualdad de género es un tema prioritario desde hace más de 40 años. En este sentido, se llevan a
cabo acciones para eliminar la desigualdad histórica y acortar las diferencias entre mujeres y
hombres, cimentando así las bases para una efectiva igualdad entre todos, (INEGI 2016).
En 2014, las mujeres participaron con el 47.9% del personal ocupado total en los servicios
privados no financieros, tales como restaurantes, hoteles, contabilidad y auditoría, escuelas del
sector privado, servicios legales y médicos, entre otros. Esto representa casi la mitad del total del
personal ocupado en estos sectores.
El 43.8% de las personas ocupadas registradas en la economía nacional, fueron mujeres.
Por cada 10 horas de carga total de trabajo remunerado y no remunerado realizadas por las
mujeres, los hombres realizan 8.3 horas, de acuerdo a datos de INEGI (2016). En este orden de
ideas, de 29 millones de personas en todas las unidades económicas, el 43.8% son mujeres y
56.2% hombres; 22 millones de personas en el sector privado y paraestatal, de las cuales el 41.2%
son mujeres y 58.8% hombres, de acuerdo a INEGI (2014), en censo económicos, en este sentido
hace referencia que la mujer tiene un 20.6% más horas de trabajo total que los hombres.
Como puede apreciarse en la Figura 1, el personal femenino ocupado por tamaño de
empresa en todos es menor, a excepción de la micro empresa en donde se cuenta con un
porcentaje más equilibrado al ser 49.4%.
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Figura 1. Personal ocupado por tamaño de empresa y sexo, 2013.
Fuente: INEGI. Censos Económicos 2014.
La Encuesta Nacional de Ocupación y Empleo (ENOE) refiere que en el tercer trimestre
de 2016, 20.8 millones de mujeres de 15 y más años formaron parte de la población
económicamente activa (PEA) en el país. La tasa de participación económica fue de 43.9%, lo
que significa que cerca de la mitad de mujeres en edad de trabajar tiene o está en búsqueda de un
empleo, sin embargo pese a que el empleo en las mujeres ha crecido a un mayor ritmo que en los
hombres en las últimas dos décadas, la participación femenina continúan siendo menor a la
masculina, 78 de cada 100 hombres de 15 y más años pertenece a la población económicamente
activa.
De las mujeres ocupadas 23.3% trabajan por cuenta propia, 2.3% son empleadoras y 7.5%
no recibe remuneración por su trabajo. Dos de cada tres mujeres ocupadas (66.9%) son
subordinadas y remuneradas, de ellas, 37.7% no cuenta con acceso a servicios de salud como
prestación laboral, 41.9% labora sin tener un contrato escrito, más de la tercera parte (33.8%) no
cuenta con prestaciones laborales, solo una de cada dos trabajadoras subordinadas (55.2%) goza
de vacaciones pagadas, 62.6% recibe aguinaldo y 16.9% reparto de utilidades.
Respecto a la duración de la jornada laboral más de la tercera parte (37.1%) de las
mujeres de 15 y más años ocupadas, cumple jornadas semanales de entre 40 y 48 horas; 19.2%
cumple una jornada de más de 48 horas por semana; 29.1% de 15 a 39 horas y 14.2% menos de
15 horas por semana. Las mujeres ganan un 30.5% menos que los varones en ocupaciones
industriales, 16.7% menos como comerciantes y 15.3% menos como profesionales (INEGI,
2017).
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200 !
En este sentido el Dr. Juan Ramón de la Fuente, ex rector de la UNAM, menciona “No
hemos avanzado suficiente”, durante la presentación del estudio Género e igualdad: análisis y
propuestas para la agenda pendiente, el cual fue elaborado por la Fundación Angélica Fuentes y
que muestra un panorama de los avances, retrocesos y oportunidades en este tema. La afirmación
del Dr. de la Fuente viene como contrapeso a lo que normalmente se dice, que falta mucho por
hacer pero hemos avanzado. Mirando el estudio, presentado el 18 de marzo por la Fundación, no
puede negarse que tanto el académico como la sabiduría popular tienen razón: se ha avanzado en
México pero este avance no es el necesario para acabar con la brecha que divide a hombres y
mujeres, De la Fuente (2015).
En el evento, Angélica Fuentes habló sobre el trabajo que ha hecho su organización en
solo un año de existir como la primera fundación privada encaminada al empoderamiento de las
mujeres y niñas en Latinoamérica. También afirmó que se espera que con esta investigación se
pueda incidir en el debate nacional y en la implementación de políticas públicas, ya que además
de reunir datos y estadísticas sobre la situación de la mujer en nuestro país, el documento también
presenta 50 recomendaciones en 5 áreas clave: salud, educación, empoderamiento económico,
participación política y acceso a la justicia, Fundación Angélica Fuentes (2015).
Por lo anteriormente mencionado surge el siguiente cuestionamiento ¿existen diferencias entre
los gerentes hombres y mujeres de las pequeñas y medianas empresas de Ciudad Obregón
respecto a oportunidades y cumplimiento con los elementos de la capacitación? Por consiguiente
el objetivo del estudio es realizar una comparación por género de los gerentes de las pequeñas y
medianas empresas industriales de Ciudad Obregón, en relación a oportunidades de empleo y al
cumplimiento de los elementos que componen la capacitación.
Fundamentación teórica
La Ley Federal del Trabajo (2000) plantea que en México la capacitación, como en otros
países se ha implementado conforme a las necesidades, tanto organizacionales como sociales, que
van unidas una de la otra.
El adiestramiento y la capacitación, deben considerarse como una herramienta esencial de
las políticas de un país. Lo anterior, para asegurar el ingreso al empleo, la estancia en el mismo o
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201 !
la reconversión hacia otra actividad en caso de su pérdida. También es un presupuesto de
empleabilidad, es una herramienta económica que incrementa la competitividad y productividad
en las empresas, Sánchez-Castañeda (2007).
Según Calderón (1997) la capacitación es percibida como una respuesta a la escasez de
personal calificado, al proceso acelerado de las organizaciones y a la necesidad de contar con
factor humano preparado. La capacitación es un método permanente y constante, como indica
Rodríguez (2001) en términos generales debe:
! Enseñar al empleado de nuevo ingreso, con el fin de brindarle información necesaria para
que tenga conocimiento de los objetivos, normas y políticas de la empresa a la que
ingreso, así como sus obligaciones y derechos, a su vez debe dar las indicaciones
necesarias para cumplir con el puesto que va ocupar.
! Adaptar al personal a los cambios que se realicen en equipo o maquinaria así como en
procedimientos de producción o administrativos.
! Brindar seminarios y cursos cuando el DNC lo determine.
! Preparar a los trabajadores interesados, cuando haya nuevas vacantes.
! Cejas y Acosta (2012) mencionan que la capacitación trae consigo beneficios, como lo
pueden ser promover la formación de líderes, agiliza la toma de decisiones y mejora la
comunicación, además de incrementar la satisfacción del puesto. Ollivier, Martínez y
Santini (2014) mencionan que los responsables de las áreas de recursos humanos de las
empresas mexicanas opinan que la capacitación en los empleados permite mejorar su
rendimiento, la calidad tanto en el producto como en el servicio y mejorar el clima
laboral. Así mismo comentan que las organizaciones que constantemente dan capacitación
cuentan con un bajo índice de rotación de personal.
Para Emprende pyme (2016) algunos de los beneficios que obtienen los empleados de la
capacitación, entre los cuales se encuentran los siguientes: ayuda a la persona a solucionar
problemas y tomar decisiones; favorece la confianza y desarrollo personal, formación de líderes;
mejora las habilidades de comunicación y de manejo de conflictos; aumenta el nivel de
satisfacción con el puesto; contribuye a lograr las metas individuales; da un sentido de progreso
en el trabajo y como persona; disminuye temores de incompetencia o ignorancia; promueve la
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promoción hacia puestos de mayor responsabilidad; y hace sentir más útil al trabajador mediante
la mejora del desempeño.
Metodología
El presente estudio tiene un alcance descriptivo comparativo con un diseño no
experimental, los datos obtenidos en el instrumento no se manipularon y se procesaron tal como
se recolectaron. En base al tiempo en el que se realizó la investigación se considera un análisis de
corte transversal y considerando los objetivos el análisis es de tipo cuantitativo ya que se aplicó
un instrumento para recoger los datos acerca de la percepción sobre las características que
componen la capacitación en empresas industriales de Ciudad Obregón, Sonora; el estudio se
desarrolló durante los meses de febrero a junio de 2016.
Los participantes sujetos al estudio fueron empresas pequeñas y medianas del sector
industrial. Se consideró una muestra no probabilística y a conveniencia de las empresas, las
cuales decidieron responder la encuesta y cumplían con las características y especificaciones
señalas, por lo cual se aplicaron un total de 63 encuestas.
Respecto a la operacionalización de las variables se consideraron los componentes de la
capacitación como se muestra en la Tabla 1 características que describen la capacitación,
aspectos legales, capacitación en sí, presupuesto, instructores de curso, cultura, antigüedad de la
empresa.
Tabla 1. Características que describen la Capacitación. Variables Descripción Reactivos
Capacitación Referido a si la empresa cuenta con programas de capacitación establecidos conforme a su misión, visión y metas
Comprende los reactivos del 1 al 16
Aspectos legales de la capacitación
El empresario tiene el conocimiento de las obligaciones legales con las que debe cumplir según la ley federal del trabajo
Comprende los reactivos del 17 al 23
Presupuesto de capacitación
Se refiere a si la empresa tiene un presupuesto destinado y exclusivo para brindar capacitación.
Comprende los reactivos del 24 al 25
Instructores del curso de capacitación.
Hace referencia a los instructores internos o externos que imparten los cursos de capacitación.
Comprende los reactivos del 26 al 27
Cultura de capacitación Es la imagen que el empresario crea sobre la importancia de recibir capacitación.
Comprende los reactivos del 28 al 30
Antigüedad en la empresa
Se refiere a la lealtad del empresario hacia la empresa como factor para la implementación de cursos de capacitación.
Comprende los reactivos del 31 al 34
Fuente: adaptado de Pinto (2000).
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203 !
Materiales
El instrumento se diseñó y validó por expertos del área, cuenta con un Alfa de Cronbach
de 0.958. El cuestionario se dividió en dos secciones, la primera contenía aspectos generales del
negocio y la segunda sección, lo relacionado con la capacitación, los reactivos diseñados para
medir las 6 variables con un total de 34 preguntas. La escala utilizada fue tipo Likert con 5
opciones de respuesta que va de 1) nunca, 2) casi nunca, 3) algunas veces, 4) casi siempre y 5)
siempre.
Resultados y discusión
La Tabla 2 muestra las medias de los índices de cada uno de los componentes de la
capacitación, en una comparación de género, pueden observarse resultados para hombres y
mujeres líderes de empresas. Lo primero que se puede detonar en la tabla es que en términos
generales, el índice de capacitación tiene una mayor representatividad para las mujeres que para
los hombres.
Aun y cuando el porcentaje de participación de las mujeres como líderes de empresas es
apenas del 30%, frente a un 70% que representan los hombres, las mujeres tienen mayores
índices de capacitación en 4 de los 6 elementos que componen la capacitación.
Tabla 2. Comparaciones por género.
Sexo N Media
Desviación típ.
Error típ. de la media
Índice_Capacitación Hombre 44 2.3423 1.06113 0.15997 Mujer 19 2.7105 1.15022 0.26388
Índice_aspectos_legales Hombre 44 2.2013 1.44421 0.21772 Mujer 19 1.9098 1.27439 0.29236
Índice_presupuesto_capacitación Hombre 44 2.7159 1.82489 0.27511 Mujer 19 3.1842 1.78894 0.41041
Índice_Instructores_curso Hombre 44 1.7727 1.42834 0.21533 Mujer 19 2.0000 1.49071 0.34199
Índice_Cultura_Capacitación Hombre 44 2.8030 1.71679 0.25882 Mujer 19 3.0175 1.56139 0.35821
Índice_Antiguedad_Empresa_Cap Hombre 44 1.5966 0.74945 0.11298 Mujer 19 1.5789 0.79518 0.18243
Índice_Gral_Capacitación Hombre 44 2.2386 1.11745 0.16846 Mujer 19 2.4002 1.10679 0.25391
Fuente: elaboración propia.
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Haciendo un análisis de las diferencias entre hombres y mujeres en relación a los
elementos que componen la capacitación, la Tabla 3 muestra los resultados en los cuales las
mujeres presentan índices mayores a los hombres; asimismo, la tabla 4 muestra los resultados
para aquellos elementos donde los hombres son líderes, o en otras palabras los elementos que los
hombres valoran más que las mujeres; siendo estos aspectos legales, antigüedad de la empresa.
Tabla 3. Valoración mujeres.
Elementos del desempeño individual Nivel de importancia valor Índice_Presupuesto_Capacitación 1 3.18 Índice_Cultura_Capacitación 2 2.83 Índice_Capacitación 3 2.71 Índice_Instructores_Curso. 4 2.00 Índice_General_Capacitación
2.40
Fuente: elaboración propia. Tabla 4. Valoración hombres.
Elementos del desempeño individual Nivel de importancia valor
Índice_Aspectos_Legales 1 2.20 Índice_Aniguedad_Empresa_Capacitación 2 1.59 Índice_General_Capacitación
2.23
Fuente: elaboración propia.
En orden de importancia para el caso de las mujeres, lo más significativo fue la toma de
decisiones para la capacitación, es el presupuesto que se destina a este rubro, seguido de la
cultura de capacitación que se tiene, es decir las mujeres presentan una mayor cultura de
capacitación en comparación con los hombres, en tercer orden de importancia de encuentra el
hecho de que las empresas tengan incluidos en su misión y visión programas formales de
capacitación, y en cuarto puesto, u orden de importancia las mujeres toman en cuenta a los
instructores de los cursos de capacitación.
Para el caso de los hombres lo fundamental a la hora de tomar la decisión de capacitación
o no capacitación están los aspectos legales que conlleva la capacitación, y en segundo puesto la
antigüedad que tiene la empresa.
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Es importante denotar que en promedio, aun y cuando las mujeres presentan un índice
general de capacitación mayor a los hombres, ambos presentan valores por debajo de la media, es
decir tanto hombres como mujeres presentan índices de capacitación bajos.
Conclusiones
Existen diferencias en los índices generales de capacitación entre hombres (2.23) y
mujeres (2.40); en términos generales las mujeres presentan un índice de capacitación mayor a
los hombres, aun así, tanto hombres como mujeres presentan un índice por debajo de la media, lo
cual indica que el nivel de capacitación en las empresas de las cuales son líderes son
relativamente bajos.
De los seis elementos que componen la capacitación empresarial, las mujeres lideran 4,
mientras que la percepción de los hombres coloca solo 2 de los 6 elementos como más
importantes en relación a las mujeres.
Para el caso de las mujeres lo más importante en la decisión de implementar programas de
capacitación en su empresa es el presupuesto que se tiene destinado para ello, seguido de la
formalización de programas de capacitación en la misión y visión de la empresa.
Para el caso de los hombres lo más importante en la disyuntiva de que la empresa reciba
capacitación o no se basa principalmente en las obligaciones que la ley federal del trabajo marca
en cuestión de capacitación.
De manera general es importante denotar que las empresas encuestadas, todas de giro
industrial presentan índices generales y por componente de la capacitación por debajo de la
media, las diferencias en la percepción de la capacitación entre hombres y mujeres es marcada;
según los resultados las mujeres presentan mayor disposición a planes y programa de
capacitación, mientras que los hombres presentan una marcada tendencia a recibir capacitación
solo si es estrictamente necesario u obligatorio por el sistema legal.
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Con la investigación se abre la posibilidad a estudios futuros más amplios y robustos en
relación a las diferencias en la percepción que presentan las mujeres líderes de empresas en
comparación a los hombres.
Referencias Bachelet, M (2008). Presidenta Bachelet valora labor de la OIT en apoyo y promoción de la
equidad de género. Seminario Igual pago por trabajo de igual valor, Oficina Subregional de la OIT para el Cono Sur de América Latina, Santiago, de Chile; 25 de agosto de 2008. Recuperado el 28 de marzo de 2017, de: http://www.ilo.org/santiago/sala-de-prensa/WCMS_SCL_157_ES/lang--es/index.htm
Calderón (1997). Manual para la Administración del Proceso de Capacitación Personal, Editorial
Limusa, México. Cejas, M. y Acosta, J. (2012). La capacitación laboral: Alcances y perspectivas en tiempos
complejos. Anuario, Vol. 35. http://servicio.bc.uc.edu.ve/derecho/revista/idc35/art06.pdf De la Fuente, J. R. (2015).Género e igualdad: análisis y propuestas para la agenda
pendiente, Fundación Angélica Fuentes. Recuperado el 28 de abril de 2017, de: http://www.expoknews.com/10-importantes-datos-sobre-equidad-de-genero-en-mexico/
Diario Oficial. (2015). Acuerdo por el que se aprueban los Lineamientos para Incorporar la
Perspectiva de Género en el Sistema Nacional de Información Estadística y Geográfica. Recuperado el 2 de mayo de 2017, de: http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:Ji9nCr5AhZwJ:dof.gob.mx/nota_to_doc.php%3Fcodnota%3D5421750+&cd=1&hl=es-419&ct=clnk&gl=mx
Emprende Pyme (2016). Beneficios de la capacitación para las empresas, Recursos Humanos.
Recuperado el 23 de marzo de 2017, de: http://www.emprendepyme.net/beneficios-de-la-capacitacion-para-las-empresas.html
Fundación Angélica Fuentes. (2015).Género e igualdad. Análisis y propuestas para la agenda
pendiente. Recuperado el 24 de abril de 2017, de https://issuu.com/funadacion_af/docs/llibro_faf_1.29_singles
INEGI (2014). Censos Económicos 2014. Recuperado el 2 de mayo de 2017, de:
http://www.inegi.org.mx/est/contenidos/proyectos/ce/ce2014/default.aspx
Líneas de investigación de cuerpos académicos
207 !
INEGI (2016). Estadísticas a propósito del …día internacional de la mujer (8 de marzo). Datos Económicos nacionales. Recuperado el 10 de abril de 2017, de http://www.inegi.org.mx/saladeprensa/aproposito/2016/mujer2016_0.pdf
INEGI. (2017). Estadísticas a propósito del día internacional de la mujer. Datos nacionales.
Recuperado el 8 de mayo de 2017, de: http://www.inegi.org.mx/saladeprensa/aproposito/2017/mujer2017_Nal.pdf
Organización de las Naciones Unidas (2016). Salud y bienestar: por qué es importante. 06 de
marzo de 2017 Aguascalientes, Ags. Pàgina 16/16. Recuperado el 9 de mayo de 2017. http://www.un.org/sustainabledevelopment/es/wpcontent/uploads/sites/3/2016/10/3_Spanish_Why_it_Matters.pdf
Peña-Martínez, Y. (2014). La perspectiva de género y las relaciones sociales entre las mujeres y
los hombres. (Spanish). Santiago, (135), 638-649. Pinto, V. R. (2000). Planeación estratégica de capacitación empresarial. México: Mc. Graw Hill. Rodríguez, V. J. (2001). Administración de pequeñas y medianas empresas, México: Ecafsa. Ollivier, J. Martínez, P. y Santini, V. (2014). Importancia de la capacitación laboral en el proceso
de Innovación y sus resultados en las empresas. Recuperado el día 11 de julio de 2016 de: http://ride.org.mx/1-11/index.php/RIDESECUNDARIO/article/view/768/750
Líneas de investigación de cuerpos académicos
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Capítulo XVIII. Confiabilidad y validez de un instrumento para medir la ansiedad al hablar en público
Nadia Lourdes Chan Barocio, Ricardo Sandoval Domínguez y Karina Imay Jacobo
Unidad Navojoa Instituto Tecnológico de Sonora
Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected] Resumen El propósito de esta investigación es construir, confiabilizar y validar un instrumento de medición para evaluar el nivel de ansiedad al hablar en público, lo cual es descrita según el modelo cognitivo de Aarón Beck como multifacética, que conlleva elementos diversos del dominio fisiológico, cognitivo, conductual y afectivo del funcionamiento humano. En primer lugar se realizó un estudio piloto con 190 sujetos, de los cuales 110 (57.9%) fueron mujeres y 80 (42.1%) fueron hombres, mostrando buena consistencia interna (α = .750) y permitiendo efectuar los primeros ajustes y modificaciones a la escala. Se realizó un análisis factorial exploratorio con rotación varimax, lo que mostró una relación significativa entre los ítems con una consistencia interna adecuada (α = .797) conformado por 37 ítems con una escala tipo Likert que van de 5 siempre a 1 nunca, reteniendo 4 factores que miden temor, incapacidad de afrontamiento, inseguridad y nerviosismo, que explican el 57.503 % de la varianza. Finalmente se comprobó la validez de constructo mediante un análisis factorial confirmatorio y validez de expertos por medio de 3 especialistas en el tema que procedieron a la revisión del instrumento final. Estos datos permiten concluir que el instrumento parece ser un instrumento válido y confiable para su aplicación.
Introducción
En la actualidad los jóvenes pasan por ciertos miedos durante su trayectoria escolar y uno
de ellos es la ansiedad que se origina por el miedo a desempeñarse en público, ya que en ello
intervienen ciertos factores que provocan la manifestación de síntomas erráticos de conducta, que
causan un desempeño deficiente y deja con una insatisfacción significativa, y un sentimiento de
inseguridad ante los demás.
Maldonado y Reich (2013) realizaron, un estudio en donde se exploró la relación del
afrontamiento con el miedo a hablar en público en estudiantes universitarios a nivel de grado en
Uruguay. La muestra estaba compuesta por 34 alumnos de segundo año y 42 alumnos de 4to. Se
compuso mayoritariamente por mujeres de entre 21 a 25 años sin actividad laboral. Las
estrategias de afrontamiento empleadas por los estudiantes fueron evaluadas utilizando el
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Inventario Brief COPE, para el estudio sociodemográfico se utilizó una encuesta elaborada Ad
Hoc, además el cuestionario de ansiedad social para adultos. Los resultados de este trabajo fueron
que las mujeres de entre 21 y 25 años, cursando 2do año y sin actividad laboral evidenciaron ser
la población de mayor vulnerabilidad.
Hernández, Nuño, Ramos, Herero y Fernández (2005) realizaron, un estudio para conocer
el desarrollo de la competencia para hablar en público en el aula a través de la reducción de la
ansiedad. La muestra estaba compuesta por 430 alumnos de la universidad de Zaragoza que
cursan estudios de Magisterio en sus distintas especialidades de entre 18 y 20 años y un 23%
supera los 23 años de edad, siendo en su mayoría del sexo femenino. Se utilizó la escala de
Ansiedad General, una escala de motivación de logro también la escala de autoeficacia general y
deseabilidad social además de un cuestionario de confianza para hablar en público (Badós,
1991). En los resultados se observó que las mujeres experimentan más ansiedad ante esta
situación, igual que los estudiantes menores de 23 años. La regresión muestra que la autoeficacia
específica, la autoeficacia general, el sexo, la motivación de logro y la deseabilidad social llegan
a explicar hasta el 64,8% de la varianza del miedo a hablar en público.
González (2013) realizó, un estudio donde se determinó el efecto de un programa
psicoeducativo basado en la Programación Neurolingüística sobre el miedo escénico de los
estudiantes universitarios. La población estuvo constituida por 32 estudiantes de la carrera de
Psicología de la Comunicación. Para la recolección de datos se utilizó el instrumento de Zavala
(2008) además, se diseñó un programa de 5 sesiones de 4 horas cada una: con el fin de identificar
la PNL como herramienta para el cambio, para analizar las formas de manifestación del miedo
escénico y sus consecuencias para aplicar las herramientas de PNL como herramienta para el
cambio para disminuir el miedo escénico. En los resultados se observó que después de la
aplicación de las estrategias de Programación Neurolingüística, disminuyó el miedo escénico en
los estudiantes universitarios.
Clark y Beck (2010) menciona que la ansiedad a hablar en público es un miedo bastante
extendido entre la población en general. Ha sido estudiada por una gran cantidad de personas a lo
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largo de los años, aportando un conjunto de información que hasta hoy día nos es útil en diversos
contextos educativos y prácticos; aun cuando hay muchos estudios relacionados al tema de la
ansiedad y el proceso de hablar en público, pocos de ellos se enfocan realmente en la glosofobia,
término utilizado para referirse al miedo al hablar en público, por lo anterior el presente estudio
toma vital relevancia, ya que el tópico implícito es la glosofobia, tomando como principal
elemento presente a la ansiedad. Los síntomas que se suelen experimentar en las situaciones que
requieren hablar en público incluyen temblor, sudoración de las manos, aumento de la frecuencia
cardíaca, dificultad al respirar, tensión muscular, ruborización, pérdida de concentración
molestias gastrointestinales, voz inestable, y/o vértigo. Estas situaciones suelen ir acompañadas
de diversos miedos, como a ser evaluado negativamente por los demás, a no ser escuchados, a no
tener nada interesante que decir, y/o a la vergüenza que se pueda pasar frente a un posible
fracaso.
Según las teorías más aceptadas actualmente sobre la ansiedad a hablar en público, en su
aparición intervienen varios factores. Este tipo de experiencias produce por su propia naturaleza
cierta activación que el organismo necesita para afrontarla. Puede que la primera vez que una
persona se enfrente a un público esta ansiedad le supere, algo completamente normal ya que
como en cualquier otra destreza, es necesaria la práctica para alcanzar un nivel de actuación
óptimo. Virgen, Lara, Morales y Villaseñor (2005) señalan que es posible que más adelante la
persona tenga presente esta reacción en posteriores actuaciones y eso le haga re experimentar los
síntomas sin dar lugar a que pueda controlarlos. Por lo tanto, es cuando la ansiedad le impide
desarrollar las habilidades que de otra manera adquiriría con la práctica cuando se puede empezar
a hablar de ansiedad patológica.
Por otro lado, Baeza (2010) menciona que puede que la persona no haya tenido una
experiencia previa de hablar en público, pero puede haber observado esa ansiedad en alguna
situación de su vida diaria, como en la exposición en clase de algún compañero. Es posible que
esa persona reviva los síntomas como suyos al recordar ese momento cuando deba afrontar una
situación similar en el futuro.
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Por otra parte Jiménez, Valencia y Sánchez (2013) señalan que cierto grado de ansiedad
es normal a la hora de hablar en público, e incluso puede ayudar a la persona a estar preparada
para afrontar la situación, este tipo de ansiedad es el tipo normal que nos sirve como medio de
adaptación. Aun así, para mucha gente la ansiedad experimentada es tan intensa que puede
incluso llegar a bloquear la capacidad de actuación. Además, es muy frecuente que la persona
generalice esta ansiedad a otros ámbitos de la vida, y acabe adoptando unas pautas de actuación
con su entorno que impliquen la evitación y el escape de situaciones que produzcan ansiedad. En
el caso de los estudiantes, con frecuencia este patrón se manifiesta en un aislamiento social y
académico persistente.
Aquí es cuando entra en juego la ansiedad patológica, pues la ansiedad supera las
capacidades adaptativas de la persona, lo que desencadena un conjunto de respuestas des
adaptativas, que si se siguen repitiendo acabaran gradualmente con la competencia de las
personas al momento de hablar en público.
Halgin y Whitbourne (2004) menciona que la ansiedad es básicamente un mecanismo
defensivo. Es un sistema de alerta ante situaciones consideradas amenazantes. Es un mecanismo
universal, se da en todas las personas, es normal, adaptativo, mejorar el rendimiento y la
capacidad de anticipación y respuesta. Morales, González, y Molina (2014) señalan que la
función de la ansiedad es movilizar al organismo, mantenerlo alerta y dispuesto para intervenir
frente a los riesgos y amenazas, de forma que no se produzcan o se minimicen sus consecuencias.
La ansiedad, pues, nos empuja a tomar las medidas convenientes (huir, atacar, neutralizar,
afrontar, adaptarse, etc.) según el caso y la naturaleza del riesgo o del peligro. El peligro viene
dado por la obstaculización de cualquier proyecto o deseo importante para nosotros, o bien por la
degradación de estatus o logros ya conseguidos. El ser humano desea lo que no tiene, y quiere
conservar lo que tiene. La ansiedad pues, como mecanismo adaptativo, es buena, funcional,
normal y no representa ningún problema de salud.
Bobes (2001) menciona que expresarse de manera correcta trae consigo ventajas a las
personas, ya sea en el ámbito académico, profesional, entre otros. Pero a muchas personas les
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causa miedo o algún grado de ansiedad interactuar en público. Esto se debe a que se sienten con
pocas habilidades, temor a equivocarse y a la burla, esto les impide hacerlo de forma correcta.
Zubeidat, Fernández, Sierra y Salinas (2008) señala que muchas veces las personas se ven
presionadas a interactuar frente a un público, estos tienden a evitarlo o su actuación resulta
deficiente. La ansiedad que les ocasiona puede generar algún problema en las relaciones
interpersonales o hasta una fobia social. Él beneficio de este estudio es conocer el grado de
ansiedad que las personas llegan a presentar al momento de interactuar o estar al frente de un
público.
Inglés, Méndez, Hidalgo y Orgilés (2003) señalan que las personas llegan auto-limitarse
en sus aspiraciones académicas, profesionales, sociales, entre otros, estas limitaciones les causa
algún grado de ansiedad, que puede durar minutos, horas, días o hasta semanas antes o después
de llevar acabo la situación.
Hay muchas investigaciones al respecto, que hablan sobre la ansiedad, fobia social y
estrategias o técnicas para hablar en público en jóvenes universitarios, y sin embargo, pocas son
las que están realmente enfocadas al miedo a hablar en público, por lo que el estudio puede
beneficiar a la población en este aspecto y dará pie a crear un instrumento más específico, claro y
completo.
El beneficio de este estudio es conocer el grado de ansiedad que las personas llegan a
presentar al momento de interactuar o estar al frente de un público. Como también permite
conocer los factores que influyen o afectan en la actitud que toma la persona al momento de
interactuar frente a un público, ya estos sean internos (cognoscitivos) y externos (socio-
ambientales). Puesto a que, también permitirá conocer o identificar de forma más detallada los
factores o mecanismos que trae consigo las correlaciones que hay entre ellas. Este estudio puede
ser de gran beneficio para los jóvenes, para así conozcan todos estos aspectos relacionados con el
MHP e identifiquen cual es el nivel de ansiedad que llegan a presentar en estas situaciones. Esto
ayudara para que según los resultados puedan buscar una solución a este problema.
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A largo plazo aportaremos en base a los resultados obtenidos del presente estudio, un
instrumento que permita medir la variable de ansiedad, en sus diversas dimensiones, con el
mínimo riesgo de sesgo y con el fin de identificar de manera clara el grado de ansiedad para así,
crear una intervención acorde al nivel extraído del instrumento. Así mismo, proporcionara
información para mejorar o crear técnicas más específicas que permitan controlar, sobrelleva,
manejar o bajar los niveles de ansiedad en situaciones con respecto a interactuar o estar al frente
de un público en los jóvenes universitarios.
El objetivo de este trabajo fue construir, validar y confiabilidad un instrumento para medir
los factores de ansiedad que afectan a los jóvenes universitarios al hablar en público.
Metodología
Participantes
La muestra realizada fue de 190 participantes, de los cuales 110 (57.9%) fueron mujeres y
80 (42.1%) fueron hombres, pertenecientes a un instituto universitario del sur de Sonora, de entre
18 y 30 años de edad. La muestra que se llevó a cabo fue probabilística, ya que todos los sujetos
tenían la misma posibilidad de ser seleccionados.
Instrumentos
Se elaboró un instrumento que mide la ansiedad al hablar en público. En su versión
original estuvo conformado por 100 ítems distribuidos en 4 dimensiones: fisiológica, cognitiva,
afectiva y conductual. El tipo de respuestas empleadas es de escala Likert con un valor de 5 a 1
donde (5 siempre, 4 casi siempre, 3 a veces, 2 casi nunca, 1 nunca).
En su versión final el instrumento quedo conformado por 37 ítems con una escala tipo
Likert que van de 5 siempre a 1 nunca, que miden 4 dimensiones: temor, incapacidad de
afrontamiento, inseguridad y nerviosismo.
Procedimiento
1) Se realizó una revisión en la literatura sobre la variable de estudio.
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2) Se procedió con la realización de tabla de especificaciones.
3) Se sometió a validez de expertos, los cuales tienen un amplio conocimiento en el tema de
la ansiedad, todos psicólogos.
4) Se aplicó a una muestra de 190 participantes universitarios, pidiendo autorización por
parte de los instructores para aplicar de manera grupal, y algunos otros de manera
individual en distintas áreas del campus universitario.
5) Se utilizó el paquete estadístico SPSS versión 21.0 Windows para realizar el análisis
pertinente.
6) Se realizó un análisis de fiabilidad, para determinar el nivel de confiabilidad que tenía el
instrumento.
7) Se procedió con el análisis exploratorio para detectar los reactivos con mayor peso
factorial, eliminando los de menor peso.
Resultados y discusión
En este capítulo se presenta el análisis de fiabilidad para determinar el nivel de
confiabilidad y el análisis factorial para determinar la validez de constructo del instrumento que
mide la ansiedad al hablar en público.
Confiabilidad
La confiabilidad se analizó mediante el Alfa de Cronbach con 37 ítems que miden 4
dimensiones. Se obtuvo una confiabilidad de .797 con dicho análisis. En este análisis se hizo la
eliminación de algunos reactivos para un aumento significativo en el valor del Alfa de Cronbach,
sin embargo se considera que el instrumento cuenta con una confiabilidad media-alta.
Tabla 1. Estadísticas de fiabilidad
Alfa de Cronbach
N de elementos
.797 37
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Validez
La validez de contenido se realizó por medio del juicio de tres expertos, los cuales
coincidieron validando el instrumento de medición, sin embargo mencionaron algunas
observaciones, mismas que fueron atendidas y se realizaron las modificaciones sugeridas.
Se llevó a cabo el análisis factorial del instrumento con 37 ítems de acuerdo a los
resultados de confiabilidad. Los reactivos se agruparon en 4 componentes, se desarrolló la
rotación Varimax de ítems y se suprimieron los valores absolutos menores que .40; lo que dió
como resultado una media de adecuación muestral KMO de .855 y una varianza total acumulada
de 57.503%.
En el componente de temor se incluyen 12 ítems en los cuales se evalúa la sintomatología
afectiva y física producida por un evento aparentemente amenazante y del que figuran tener
relación entre sí. Presenta un Alfa de Cronbach de .918 por lo que corresponde a una alta
confiabilidad ya que en gran medida mide lo que pretende medir.
En el componente de incapacidad de afrontamiento cuenta con 9 ítems que muestran la
incapacidad de controlar los propios pensamientos e impulsos conductuales, debido a un
sentimiento de inferioridad e incompetencia. Con un Alfa de Cronbach de .870 mostrando una
confiabilidad aceptable al medir exactamente la dimensión.
El siguiente componente cuenta con 10 elementos que miden el nivel de nerviosismo y la
capacidad de autocontrol, por lo que se cuenta con un alfa de Cronbach de .868 siendo este un
resultado bastante favorable, ya que nos indica que mide específicamente el grado de nerviosismo
que siente una persona al estar frente al público.
El último componente cuenta con 6 ítems que miden la inseguridad mediante
manifestaciones cognitivas y sensoriales contando con un alfa de Cronbach de .856 indicando así
un alto nivel de precisión en lo que se desea medir.
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Tabla 2. Pesos factoriales de los reactivo.
Componente
1 2 3 4 Me entra pánico con facilidad. .858 Siento que mi cuerpo se pone tenso al hablar con otras personas. .791 Siento que soy incapaz de controlar mis nervios. .788 Después de terminar mi presentación pienso que otros lo hicieron mejor que yo. .752 Siento que se me va a salir el corazón. .730 Me da miedo ser el centro de atención. .728 Pienso que solo esperan a que cometa un error. .723 Me frustro cuando pienso que lo pude haber hecho mejor .718 Siento oleadas de calor de forma repentina. .670 Me abruman mis emociones. .659 Se me dificulta caminar cuando estoy frente a la audiencia. .616 Cuándo soy el siguiente para estar frente a los auditores prefiero irme del lugar. .581 Cuando he terminado pienso que lo he hecho fatal. .959 Cuando tengo que hablar en público me da miedo no poder controlar mis nervios .953 Pienso que los espectadores me evaluaran negativamente. .753 Me resisto a pasar a hablar en público. .751 Si veo que personas se susurran, imagino que están hablando mal de mí. .750 Pienso que ocurrirá una tragedia. .748 Cuándo estoy frente al público me agito exageradamente. .747 Cuando llega mi turno de hablar me cuesta afrontarlo. .632 Cuándo me señalan para pasar a hablar al frente de la clase hago como si no viera que me hablan y volteo hacia otro lugar.
.455
Cuándo paso a hablar en público siento que no me puedo mover .957 Tengo bastante fluidez verbal. .952 Cuando estoy frente al grupo suelo leer la información que voy a explicar. .749 Me trabo al hablar o tartamudeo cuando estoy entre muchas personas. .741 Cuándo estoy frente a personas me siento inquieto y no me puedo controlar. .640 Me resulta difícil ejecutar movimientos cuando estoy frente a la audiencia. .634 Cuándo estoy realizando una exposición oral, mantengo una postura rígida. .631 Al hablar en público siento que muevo mucho las piernas. .628 Cuándo estoy hablando en público hago movimientos torpes. .626 Me quedo callad@ por que se me olvida lo que voy a decir. .546 No sé cómo expresarme. .969 Mientras estoy frente a los espectadores la información y mis pensamientos me confunden. .968 Puedo superar las adversidades con facilidad. .966 Pienso que es mejor cuando el tema a exponer es corto. .774 Siento escalofríos. .661 Tenso la quijada .589
A partir de la revisión teórica de ansiedad, se construyó, valido y confiabilizó un
instrumento para medir los factores de ansiedad que afectan a los jóvenes universitarios al hablar
en público el cual presenta buenas características psicométricas, posee validez y confiabilidad
que lo avalan para ser empleado en posteriores investigaciones y obtener información confiable.
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El principal beneficio de este instrumento es la detección del nivel de ansiedad que los
alumnos puedan manifestar, ya que se de esa forma se podrían implementar talleres para
controlar los niveles de ansiedad, lo cual sería una notable aportación psicológica, puesto que la
ansiedad conllevan a conductas que pudiesen afectar en su rendimiento académico.
Por otra parte Argibay (2006) menciona que en la actualidad muchos de los estudiantes se
enfrentan a este tipo de problema durante su trayectoria escolar debido a que se ven en la
necesidad de exponer su trabajo en público, ante sus profesores y compañeros. Se trata de una
situación relativamente nueva para ellos en la que se ven expuestos a un gran número de miradas
y oídos y por la que generalmente reciben una calificación. Olivares y García (2002) menciona
que es esperable, por tanto, que aparezca un cierto nivel de miedo en cualquier alumno que se
exponga a esta situación. En algunos casos dicho nivel resulta excesivo para la persona,
perjudicando notablemente su capacidad para hablar en público.
Conclusiones
Según los resultados obtenidos, se puede concluir que en cuanto a la construcción del
instrumento, éste se estructuró de una manera satisfactoria, midiendo realmente lo que debe
medir, ya que su validez arrojó un puntaje alto, lo que lo convierte en un instrumento lo
suficientemente preciso y confiable, pues la revisión tanto por parte de los expertos como los
resultados al someterse a modificaciones, fue favorable. La varianza arrojó un resultado de
57.503 estando este dentro del rango aceptable para medir y explicar una variable, la cual en este
caso es la ansiedad.
Referencias Argibay, J. (2006). Técnicas psicométricas. Cuestiones de validez y confiabilidad. Subjetividad y
Procesos Cognitivos, (8). Pp. 15-33 Baeza, C. (2010) ¿Qué es la ansiedad y que la produce? Clínica de la ansiedad, Barcelona. Badós, A. (5 de Diciembre de 2005). Obtenido de http://diposit.ub.edu/dspace/
:http://diposit.ub.edu/dspace/bitstream/2445/353/1/120.pdf
Líneas de investigación de cuerpos académicos
218 !
Bobes, J., Gonzáles, P. y Bousoño, M. (2001). Trastornos de ansiedad y trastornos depresivos en atención primaria. Masson S.A.
Clark, D., y Beck, A. (2010). Terapia cognitiva para trastornos de ansiedad. New York: Desclée
de brouwer, S.A. González, C. (2013). Efectos de la PNL sobre el miedo escénico de estudiantes universitarios.
Redalyc, 29, 90-106. Recuperado de: http://www.redalyc.org/ pdf/310/31030401006.pdf Halgin, R. y Whitbourne, S. (2004). Cap 5. Trastornos de la ansiedad. Psicología de la
anormalidad. (pp. 182-183). México, Distrito Federal: McGraw-Hill. Recuperado de: http://www.uovirtual.com.mx/moodle/lecturas/ tecnicascomu/ 31/31.pdf
Hernández, S., Nuño, J., Ramos, T., Herero, M. Y Fernández, T. (2005). El desarrollo de la
competencia para hablar en público en el aula a través de la reducción de la ansiedad ante esta situación. Redalyc, 8, 1-6. Recuperado de: http://www.redalyc.org/pdf /2170 / 217017146005.pdf
Inglés, C., Méndez, X., Hidalgo, M., Rosa, A. y Orgilés, M. (2003). Cuestionarios, inventarios y
escalas de ansiedad social para adolescentes: una revisión crítica. Revista de Psicopatología y Psicología Clínica, 8, 1-21. Recuperado de: http://revistas.uned. Es / index.php/RPPC/article/viewFile/3939/3794
Jiménez, L., Valencia, A. y Sánchez, R. (2013). Escala de Ansiedad Social para Adolescentes:
confiabilidad y validez en una muestra mexicana. Redalyc, 21, 72-84. Recuperado de: http://www.redalyc.org /pdf /1339/ 13393 0525008.pdf
Maldonado, I. y Reich, M. (2013). Estrategias de afrontamiento y miedo a hablar en público en
estudiantes universitarios a nivel de grado. Ciencias Psicológicas, 7, 165-182. Recuperado de: http://www.scielo.edu.uy/pdf /cp/v7n2/v7n2a06.pdf
Morales, D., González, R. y Molina, O. (2014). Taller de manejo de ansiedad para hablar en
público, Integración del enfoque cognitivo-conductual y la terapia breve centrada en soluciones. Revista de psicología, 2. Recuperado de: https://aprendeenlinea.udea.edu.co/revistas/index.php/psicologia/article/view/23390/19221
Olivares, J. y García. L. (2002). Resultados a largo plazo de un tratamiento en grupo para el
miedo a hablar en público. Psicothema, 14, 405-409. Recuperado de: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=72714234
Líneas de investigación de cuerpos académicos
219 !
Pérez, J. y Rodríguez J. (2009). Miedo a hablar en público. AMF, 5(11) pp. 639-643. Reich, M. y Maldonado, I. (2013). Estrategias de afrontamiento y miedo a hablar en público en
estudiantes universitarios a nivel de grado. Ciencia Psicológicas Vol. 7(2) pp. 165-182. Virgen, R., Lara, A., Morales, G., y Villaseñor, S. (2005). Los trastornos de ansiedad. Revista
Digital Universitaria, 6(11), 2-7. Zavala Y., Rivas L., Andrade R. y Reidl R., (2008). Validación del instrumento de estilos de
enfrentamiento de Lazarus y Folkman en adultos de la Ciudad de México. Revista Intercontinental de Psicología y Educación, Julio-Diciembre, 159-182.
Zubeidat, I., Fernández , A., y Sierra, J. C. (1 de Junio de 2006). Ansiedad y Fobia Social:
Revisión de los Autoinformes más Utilizados en Población Adulta e Infanto juvenil. Terapia psicologica, 24, 71-86.
Zubeidat, I., Fernández, A., Sierra, J. y Salinas, J. (2008). Evaluación de factores asociados a la
ansiedad social y a otras psicopatologías en adolescentes. Redalyc, 31, 189-196. Recuperado de: http://www.redalyc.org/pdf/582/ 58231304.pdf
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Resumen. Análisis de la potencia específica de nado de un nadador sonorense que posee el récord absoluto mexicano en 100 metros libres
Carlos Artemio Favela Ramírez, Pedro Magdaleno Castillo, Hebert David Quintero Portillo y
Humberto Garcia Reyes Departamento Sociocultural
Instituto Tecnológico de Sonora Ciudad Obregón, Sonora, México. [email protected]
Introducción. Los motivos del presente trabajo surgen de la necesidad de analizar la potencia específica durante el nado de crol en un atleta sonorense que posee actualmente el record absoluto mexicano en la prueba de 100 metros libres mediante el test progresivo de cargas de nado resistido y obtener los registros que permitan compararlos con nadadores de la localidad y de otros países. Un estudio reciente muestra una fuerte correlación entre la potencia de nado medida en el dispositivo Power Rack y la velocidad máxima de nado (Arija et al., 2005). Por otra parte se encontraron investigaciones que considerando lo anterior, se inclinan por diseñar los programas de entrenamiento resistido usando como referencia lo que los autores denominan pico de potencia especifica de nado (PPEN) (González-Ravé, 2009) y que corresponde al trabajo en el que el nadador realiza la máxima potencia en nado resistido, (Wright, Bramer y Stager, 2009) y que Arellano, (2010) denomina potencia específica de nado (PEN) generada con cargas externas. Con este estudio fue posible determinar ante qué carga el nadador alcanza el PPEN y en posteriores investigaciones con otros nadadores de diferente nivel realizar comparaciones y observar diferencias. Metodología. El sujeto del estudio es un nadador de 23 años del sexo masculino que cuenta con una experiencia en el deporte de más de 15 años y que ha participado en juegos centroamericanos, panamericanos y campeonatos mundiales de natación. Para la medición de la PEN se realizó un test progresivo de cargas de nado resistido utilizando el dispositivo Power Rack. El protocolo de prueba utilizado siguió el procedimiento descripto previamente por Patnott, Post y Northius (2003). El nadador usó un cinturón conectado a cargas de pesos externos por medio de un cable no elástico, comenzando el test en posición decúbito ventral, sin ninguna fuerza aplicada a la pared debían nadar 8 m con esfuerzo máximo comenzando con la carga (30 lbs) y en cada intento se incrementaba la carga (10 lbs), entre cada repetición descansó de manera pasiva aprox. 5 minutos entre cada intento en tanto fuera capaz de elevar por completo la carga. La PEN se obtuvo a partir de la siguiente fórmula propuesta por Maglischo (2009). Potencia= Peso levantado (kg) x Altura (m)/tiempo(s). El tipo de investigación es transversal, de tipo cuantitativo y de alcance descriptivo. Resultados y discusión. A
continuación se muestran los resultados de la evaluación.
Figura 1. Potencia generada durante cada intento.
La carga con la que presentó mayor potencia (97.43 Watts) fue de 90 LBS o 40.86 KG. Estos valores son superiores a los encontrados en nadadores de nivel regional de España en un estudio de Arroyo Toledo en 2014 (49.57 Watts). La potencia relativa para el peso del nadador se encuentra por encima de 1 lo que indica una excelente eficiencia y gran generación de potencia en su técnica de nado. Conclusiones. Se recomienda realizar un test de batido de piernas submarino para determinar sus valores y trabajar para mejorar ese aspecto. Por otro lado es importante cuantificar y periodizar el entrenamiento de fuerza y potencia específica de nado dentro de un programa de entrenamiento. Esta investigación servirá para futuros estudios relacionados con nadadores mexicanos. Referencias Arellano, R. (2010). Entrenamiento Técnico en natación. Madrid:
Cultivalibros. Arija, A., Muñoz, V. Judez, J., Juarez, D.,Ureña, G., Gónzalez- Ravé,
J., Llop, F y Navarro, F. (2005 ) “Relationship of swimming power to sprint performance in swimming strokes” 10° ECSS Congess. Belgrado, Serbia. p 126-127.
Arroyo-Toledo, J., Clemente, V., González-Ravé,J., Ramos, D.,y Sortwell, A. (2014) Comparación entre Periodización Tradicional y Periodización Inversa: Rendimiento en Natación y Valores Específicos de Fuerza. PubliCE Premium.
González-Ravé, J.M. (2009) El proyecto EVANAT. IX Congreso Deporte y Escuela (Actas). Diputación de Cuenca, Cuenca. 281-293.
Maglischo, E. W. (2009). Natación, técnica, entrenamiento y competición. Badalona: Paidotribo.
Patnott, J. R. Post, K. & Northius, M. E. (2003). Muscular power changes in collegiate swimmers. Medicine and Science in Sports and Exercise. 35(5), Supplement abstract 1454.
Writght, B.V. Bramer, C. L. & Stager, J. M. (2009). Five week assessment of in water output in competitive swimmers. ACSM 56th. Annual Meeting, Seatle, Washington. Presentation number 1828.
1! 2! 3! 4! 5! 6! 7! 8! 9! 10! 11! 12!
POTENCIA! 41.6!53.5!68.1!80.0!90.6!95.5!97.4!95.8!94.6!0.00!0.00!0.00!
Velocidad! 1.60!1.54!1.57!1.54!1.49!1.38!1.25!1.10!1.04!0.00!0.00!0.00!
0.00!
1.00!
2.00!
3.00!
0!50!100!150!
m/s'
WAT
TS'
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“Líneas de investigación de cuerpos académicos” se terminó de editar en diciembre de 2017 en la Coordinación de Desarrollo Académico del ITSON en Ciudad Obregón Sonora, México.
El tiraje fue de 300 ejemplares impresos más sobrantes para reposición y puesto en línea en la página: www.itson.mx/publicaciones
!
CONTRAPORTADA